Uch komponentli sistemalarning holat diagrammalari
![Fazalar qoidasi yoki Gibbsning fazalar qoidasi muvozanatdagi geterogen
sistemalarga qo‘llaniladi.
Bu qoida, asosan, termodinamika qonunlarining geterogen sistemalarga tatbiq
etilishidan iborat.
Fazalar qoidasi geterogen sistemani xarakterlovchi kattalik - fazalar soni (F)
komponentlar soni (K) va erkinlik darajalari soni (C) ni bir-biri bilan bog‘laydi: (p{F, k ,
c)= 0
Muvozanatda hamma fazalarda harorat, bosim va har qaysi komponentning
kimyoviy potensiali bir xil bo'ladi.
Muvozanatda har qaysi fazaning holati harorat, bosim va hamma komponentlarning
mustaqil o‘zgaruvchi konsentratsiyalari bilan tavsiflanadi. К - komponent tutgan fazaning
kimyoviy takibini bilish uchun (X -l) komponentlar konsentratsiyasini bilish kifoya.
Shunday qilib, F - fazaning tarkibini bilish uchun F (K-l) mustaqil komponentlar
sonini bilish, ya'ni mustaqil o‘zgaruvchi parametrlami bilish kerak.
Sistemaning termodinamik holatini aniqlash uchun Т . V, p lardan ikkitasini bilish
lozim. Shunday qilib, mustaqil o'zgaruvchilar (noma’lumlar) soni [(K-1)F+1] ga teng
bo’ladi.
Fizikaviy kimyo yuqorida bay on etilganidek, bu mustaqil o‘zgaruvchilar bir-biriga
bog‘lanmagan bo‘Isa, mustaqil o‘zgaruvchilar soni [(K -l)+ 2 ] ga teng.
Agar bunday tenglamalar bo‘lsa, mustaqil o‘zgaruvchilar soni F (K -l)+2 dan
tenglamalar soni ayriladi.
Sistemadagi komponentlar 1,2, 3,..., bilan, fazalar esa 1,2, 3, 4, ..., F bilan
ifodalanadi.
Komponentning qanday bo‘lmasin biror fazadagi kimyoviy potensialini yozishda
potensial ishorasi o‘ng tomonining pastiga, shu komponentning yuqorisiga esa fazalar
sonini ko‘rsatamiz. Komponentlarni bir-biri bilan bog‘laga tenglamalar sonini
hisoblaylik: muvozanat vaqtida har qaysi komponentning kimyoviy potensiali hamma
fazalarda bir xil bo‘lgani uchun: (1) (2) (2) (3) ( F - l) (F ) Mi = Их ; Mi -M l ; •••; Mi - м
У (F-l) tenglama (1) (2) (2) (3) (F -l) (F ) m2 = Mi ; Mi = Mi ; и 2 = m2 (F-l) tenglama
(l) (2) (2) (3) ( F -l) (f ) M k ~ Mk ’ Mk ~ Mk » — » Mk =M k (F-l) tenglama Demak,](/data/documents/985b8dfb-094a-4bc3-9b6a-1151787287fd/page_11.png)
![tenglamalar soni (F -l)K ga teng. Shunga ko‘ra, mustaqil o‘zgaruvchi parametrlar soni,
ya’ni erkinlik darajalari soni teng: c = [f ( * - i) + 2 ] - [ a:(f - i)] va bundan, C+F=K + 2
bo‘ladi.
Bu tenglama fazalar qoidasining ifodasidh. Bu qoidadan kelib chiqadigan ba’zi bir
natijalami ko‘rib chiqay93 www.ziyouz.com kutubxonasi lik. Faraz qilaylik, sistemada
komponentlar soni birga teng boisin (K = 1), bunda yuqoridagi tenglamaga muvofiq, C +
F = 3 Demak, agar F = 1 boisa, C = 2 F= 2 boisa, C = 1 F = 3 boisa, C = 0 boiadi.
Erkinlik darajalari soni kamaygan sari muvozanatda turadigan fazalar soni ko‘payib
boradi. Demak, bir komponentli sistemada bir vaqtning o‘zida eng ko‘pi bilan 3 faza
muvozanatda boiishi mumkin. Ikki komponentli sistemada yuqoridagi tenglamaga
muvofiq bu qiymat 4 ga teng.
Geterogen sistemalar ikki sinfga boiinadi: komponentlar soni bo‘yicha - bir-ikki va
h. k. komponentli sistemalar va erkinlik darajalari soni bo‘yicha С = 0 boiganda, nol
variantli, С = 1 da (yoki mono) variantli, C - 2 da (bi) varinatli sistema va h. k.
Uch komponentli sistemalar
Uch komponentli sistemalar tarkibini molyar qism yoki og’irlik foiz
hisobidan Gibbs- Razebum uchburchagi yordamida ko’rsatish mumkin.](/data/documents/985b8dfb-094a-4bc3-9b6a-1151787287fd/page_12.png)
![Ikkita bir biri bilan aralashmaydigan suyuqlikdan iborat sistyemaga uchinchi bir
komponyent qo ’ shilsa , uning ikkala suyuqlikdagi kontsyentratsiyalarining nisbati ayni
harorat o ’ zgarmas son bo ’ lib , muvozanatda ishtirok etayotgan moddalarning absolyut
va nisbiy miqdoriga bog ’ liq emas
Bunday sistyemalar antibiotik galogyen va boshqa pryeparatlarning olinishida va
dori moddalarning tahlil qilish jarayonlarida hosil bo’ladi.
Taqsimlanish koeffitsyenti K ning qiymati harorat muvozanatda ishtirok
etayotgan moddalarning tabiatiga bog’liq bo’lib, taqsimlanayotgan komponyentning
kontsyentraatsiyasiga bog’liq emas.
Taqsimlanish koeffitsyenti qilib shartli ravishda taqsimlanayotgan
komponyentning organik erituvchidagi muvozanat kontsyentratsiyasi (s`)ni suvdagi
kontsyentratsiyasi (s”)ga nisbati olinadi.
K=C’op/ C’c uv
V.Nyernst va N.A.Shilov taqsimlanish qonunining taqsimlanayotgan komponyent
ikkala suyuqlikda bir xil molyekulyar holatda bo’lgandagina qo’llash mumkinligini
aniqladilar. Uchinchi komponyent suyuqlikda eriganda dissotsiatsiya yoki
assotsiatsialansa, muvozanat murakkablashadi.
Bunday hollarda taqsimlanish qonuni formulasi quyidagicha ifodalanadi.
k= *(1- α ’)/c’*(1- a]
taqsimlangan maddaning organik erituvchi va suvdagi dissotsiatsiya darajasi.
Uch komponentli nitrat sistemalarni o’rganisshda ko’pincha D.I Mendeleyev
Davriy sistemadagi d yoki f – elementlarda xossa xususiyatlariga ega bo’lgan
elementlarni eruvchanligini o’rganishda keskin ionlarni sifat jihatdan farq qiladiagan
xossalarini kuzatish mumkin .
Uch komponentli nitrat sistemalardan oldin bir komponentli nitrat sistemalarni
termodinamik tomonlari yani erish issiqligi entropiya o’zgarishlarini kuzatish diqqatga
sazovordir bular erish issiqliklari issiqlik energiyalari quyidagi formulalar yordamida
ifodalanadi
Z= H + T S](/data/documents/985b8dfb-094a-4bc3-9b6a-1151787287fd/page_17.png)
![Agar delta Z qanchalik katta manfiy qiymatga ega bo’lganda eritmani hosil bo’lish
ehtimoli ortadi
M.A Yakibov Bunday holatni uch tipga ajratgan Ya’ni I tipdagi delta H <0 va
Delta S >0 katta bo’lganda entropiya o’zgarda entalpiya erish jarayonini oshiradi
II tipda esa yani delta H< O Delta S<0 entropiyaning o’zgarishida entalpiya erish
jarayonida oshadi
III tipda yani delta H >O Delta S> 0 bo’lganda entalpiya erishini qiyinlashtiradi
bizlar o’rganadigan nitrat
Sistema uchinchi tipga ta’luqlli
Yakibov Nitrat sistemalarni o’rganishda uchinchi komponentli uranil nitratni olib
ularni eruvchanliklari o’rganilgan
Ayniqsa CsNO
3 - UO
2 { NO
3 }
2 – H
2 O sistemani eruvchanligi o’rganilganda
yangi faza ya’ni Cs [UO
2 {NO
3 }
2 ] kompleks tuzlar hosil bo’lishi kuzatiladi
D I Mendeleyevning birichi guruh elementlaridan hamda bazi bir zaryadli
kationlarni kompleks hosil bo’lishini o’rganilganda suvni strukturasi quyidagi ketma
ketlik asosida o’tish o’rganilgan.
{Cs +
, K +
Rb +
NH
4 +
} va boshqalar .
Xulosa](/data/documents/985b8dfb-094a-4bc3-9b6a-1151787287fd/page_18.png)
Uch komponentli sistemalarning holat diagrammalari Mundarija I. Kirish ………………………………………………………………………..3 II. Asosiy qism …………………………………………………………………7 1.1. Sistemalar …………………………………………………………………..10 1.2.Ikki komponentli sistemalarning holat diagrammalari……13 1.3. Uch komponentli sistemalarning holat diagrammalarini… .15 III. Xulosa ………………………………………………………………………... …....18 IV. Foydalani lgan adabiyotlar ………………………………………………….19
Kirish Fizik kimyo — kimyoviy hodisalarni tushuntirish va ularning qonunlarini fizikaning umumiy prinsiplari asosida aniqlab berish bilan shug ullanadigan fan sohasi. ʻ Kimyoviy termodinamika, kimyoviy kinetika, kataliz, sirt hodisalari, eritmalar, kvant kimyosi haqidagi ta limotlar, molekulalar, ionlar, radikallarning tuzilishi va ʼ xossalari to g risidagi ta limotlar Fizik kimyoning asosiy bo limlari hisoblanadi. ʻ ʻ ʼ ʻ Fizik kimyo deyarli mustaqil bo lim sifatida elektrokimyo, fotokimyo, ʻ kristallokimyo, radiatsion kimyo, fizik kimyoviy analiz kabi bo limlarni ham o z ichiga ʻ ʻ oladi. 1840 yilda G.I.Gess Fizik kimyoning asosiy krnunlaridan biri — kimyoviy o zgarishlarda issiklik yig indisining doimiyligini kashf kildi. ʻ ʻ 19-asr o rtalarida P Bertlo va daniyalik termokimyogar X.Tomsen reaksiya ʻ issiqliklari haqidagi tasavvurlari bilan Fizik kimyoga katta hissa qo shdilar ʻ Nemis olimi V. Ostvald 1887 yil Leypsig universitetida ilk bor Fizik kimyo kafedrasini tashkil qildi. Fizik kimyo 19-asr oxirlarida mustakil fan sifatida ajralib chikdi. Fizik kimyoning 19-asrning 2yarmi va 20-asr boshlarida rivojlanishining o ziga ʻ xos tomoni makroskopik, ya ni bevosita tekshirilayotgan sistema va jarayonlarni ʼ o rganishdan iborat bo ldi. Ideal gazlar holat tenglamasi uzilkesil aniklab berildi (B. ʻ ʻ Klapeyron, S.I.Mendeleyev). Termodinamika qrnunlari kimyoviy va fazalar muvozanatlariga tatbiq etildi (J.Gibbs, Ya.VantGoff, V.Nernst, A.Le Shatelye, N.S.Kurnakov, G.Tamman), makroskop ik kinetika asoslari (K.Guldberg , P.Vaage, N.I.Beketov, Ya.VantGoff) ishlab chiqildi, reaksiyaning aktivlanish energiyasi xakidagi tasavvur kiritildi (S. Arrenius). M.Faradey asos solgan kataliz haqidagi tasavvur yanada rivojlantirildi. Adsorbsiyaning asosiy krnunlari ta riflab berildi (J.Gibbs). ʼ Suyultirilgan eritmalarning termodinamik nazariyasi olg a surdi (F.Raul , ʻ ʼ Ya.VantGoff, S.P.Konovalov). Elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi yaratildi (S.Arrenius). Galvanik elementlar uchun elektrod potensiallari tushunchasi kiritildi (V. Nernst).
Fizik kimyoningshutaraqqiyot bosqichida qo lga kiritilgan tadqiqot natijalariʻ sanoatga tatbiq etildi (ammiak sintezi, tuz qazib olish, ba zi metallurgiya jarayonlari, ʼ haydash, rektifikatsiya va boshqalar). 19-asr oxiri va 20-asr boshlarida tibbiyot fanlari sohasidagi yirik kashfiyotlar — rentgen nurlari, elektron, radioaktivlik hodisasining ochilishi, spektroskopiyaning rivojlanishi Fizik kimyoning yangi bosqichi uchun zamin bo ldi. ʻ Elektronlarning atom va molekulalarda harakatlanishi qonunlarining (kvant mexanika krnunlari) ochilishi kvant kimyosining paydo bo lishiga olib keldi, bu o z ʻ ʻ navbatida, kimyoviy bog lanish, valentlik, kimyoviy birikmalarning tuzilishini yangicha ʻ talkin qilib berishga imkoniyat tug dirdi. ʻ 19-asr oxiri va 20-asr boshlarida tibbiyot fanlari sohasidagi yirik kashfiyotlar — rentgen nurlari, elektron, radioaktivlik hodisasining ochilishi, spektroskopiyaning rivojlanishi Fizik kimyoning yangi bosqichi uchun zamin bo ldi. ʻ Elektronlarning atom va molekulalarda harakatlanishi qonunlarining (kvant mexanika krnunlari) ochilishi kvant kimyosining paydo bo lishiga olib keldi, bu o z ʻ ʻ navbatida, kimyoviy bog lanish, valentlik, kimyoviy birikmalarning tuzilishini yangicha ʻ talqin qilib berishga imkoniyat tug dirdi. ʻ
Asosiy qism 1. Uch komponentli sistemalar diagrammalari Termodinamik sistema material borliqning haqiqiy yoki hayoliy chegara sirt bilan ajratilgan makroskopik qismidir. Termodinamika juda ko’p zarrachalardan iborat bo’lgan sistemalarni o’rganadi. Alohida molekulalar, atomlar yoki elementar zarrachalarga termodinamikani qo’llab bo’lmaydi. Agar sistemaning tashqi muxit bilan xech qanday o’zaro ta’sirlashishi bo’lmasa, bunday sistema izolyasiyalangan (tashqi muxitdan ajratilgan) deyiladi. Agar chegaradan modda almashinishi kuzatilsa, unda sistema ochiq bo’ladi, aks holda, ya’ni xech qanday modda chegara orqali o’tmasa yopiq sistema deyiladi. Izolyasiyalangan sistemadan farqli ravishda yopiq sistema tashqi muxit bilan issiqlik almashishi mumkin. Agar sistema barcha nuqtalarda bir jinsli bo’lsa gomogen deyiladi, aks holda fazalar haqida so’z yuritiladi. Bir necha fazalardan tuzilgan sistema geterogen deyiladi. Sistemaning boshqa qismlaridan sirt chegarasi bilan ajratilgan bir jinsli material qismlarning to’plami faza deyiladi. Sistemani tavsiflovchi fizikaviy va kimyoviy xossalarning to’plami sistemaning holatidir. Termodinamik sistema holatning termodinamik parametrlari (T , R , V, S , U, S va boshqalar) bilan tavsiflanadi. Termodinamikaning asosiy qonunlarini tushunish va talqin qilishni ta’minlaydigan umumiy belgilariga qarab termodinamik parametrlar sinflarga birlashtirilgan. Son qiymatlari jixatidan doimiy kimyoviy tarkibli sistemaning massasiga proporsional bo’lgan termodinamik parametrlar ekstensiv parametrlar deyiladi. Ekstensiv parametrlarga hajm, massa, elektr zaryadining miqdori, ichki energiya, entropiya va boshqalar misol bo’ladi. Son qiymatlari jixatidan sistemaning massasiga bog’liq bo’lmagan parametrlar intensiv parametrlar deyiladi. Intensiv parametrlarga bosim, temperatura, elektr zaryadining potensiali, solishtirma ekstensiv kattaliklar (moddaning birlik miqdori uchun olingan) hamda barcha umumlashgan kuchlar kiradi. Umumlashgan kuchlar va umumlashgan
koordinatalar ham termodinamik parametrlar bo’lib, mexanik kuch (yoki bosim), elektr potensiali, kimyoviy potensial va boshqalar umumlashgan kuchlarga va geometrik koordinata, hajm, zaryad, ma’lum komponentning massasi umumlashgan koordinatalarga kiradi. Termodinamik parametrlarning xattoki bittasining o’zgarishi bilan bog’liq bo’lgan sistemadagi har qanday o’zgarish termodinamik jarayon deyiladi. Agar parametrning o’zgarishi faqat boshlang’ich va oxirgi holatlargagina bog’liq bo’lib, jarayonning yo’liga bog’liq bo’lmasa, bunday parametr holat funksiyasi deyiladi. Temperatura – termometriyada aniqlanadigan obyekt, uni bevosita o’lchab bo’lmaydi, faqat issiqroq yoki sovuqroq jism haqida tushuncha xosil qilish mumkin. Temperatura sistema zarrachalarining o’rtacha kinetik energiyasi bo’lib, jism qanchalik isitilganligining o’lchovidir. Uni temperaturaga bog’liq bo’lgan boshqa fizikaviy parametrlarning son qiymatlari bo’yicha aniqlanadi, bu esa, yuqorida ta’kidlaganimizdek, empirik temperatura shkalalarini tuzishning asosi qilib olingandir. Issiqlik – moddaning temperaturasi, massasi va tabiatiga bog’liq bo’lgan kattalik bo’lib, alohida zarrachaning kinetik energiyasini belgilaydi. Sistemaga issiqlik berilganda molekulalarning o’rtacha kinetik energiyasi ortishi hisobiga sistemaning temperaturasi ortadi. Demak, issiqlik energiya uzatishning bir turidir. Sistemaga berilgan issiqlik har doim ham temperaturani oshirmaydi. Masalan, muz suyuqlanayotganda yoki suv qaynayotganda sistemaga issiqlik berish temperaturani o’zgartirmaydi va jarayon doimiy temperaturada boradi, bunda sistemadagi molekulalarning o’rtacha kinetik energiyasi o’zgarmasdan faqat potensial energiyasi ortadi. Ushbu issiqlik muzning kristall panjarasini buzishga yoki suvni bug’lantirish jarayoniga sarflanadi (eski adabiyotlarda “yashirin issiqlik” deb atalgan). Ish – bir sistemadan ikkinchi sistemaga energiya uzatishning yana bir turi bo’lib, bunda ish bajarilayotgan sistemaning ichki enargiyasi kamayadi, ta’sir qilinayotgan sistemaning energiyasi esa, bajarilgan ishga mos ravishda ortadi.