1. Kimyoviy muvozanat

5.Ideal gaz qonunlari. Gaz holati tenglamalari. Boyl-Mariott, Sharl va Gey-Lyussak qonunlari
Moddalar uch agregat holatda gaz, suyuqlik va qattiq holatda bo’ladi. Gaz, suyuq va qattiq moddalarning bir-biridan farqi ularning molekulalari orasidagi masofada va ulardagi molekulalararo ta’sirning tabiati bilan kuchidadir. Gazlarning molekulalari orasidagi masofa katta, molekulalarning o’zaro ta’sir kuchi esa kichik bo’ladi. SHuning uchun gazlar katta hajmni egallashga intiladilar.Suyuqlik molekulalari orasidagi masofa gazlarnikiga qaraganda ancha kichik, molekulalarning ta’sir kuchi ancha kattadir. SHu sababli suyuqliklarning shakli o’zgarsa ham hajmi o’zgarmaydi, chunki molekulalar orasidagi ta’sir kuchi shaklini saqlashga etarli emas.O’zgarmas sharoitda qattiq moddalarning hajmi ham, shakli ham o’zgarmas bo’ladi, chunki ularining molekulalari odatda bir-biriga nihoyatda yaqin joylashgan va ularni o’zaro ta’sir kuchi katta bo’ladi.Suyuqlik molekulalari orasidagi masofa gazlarnikiga qaraganda ancha kichik, molekulalarning ta’sir kuchi ancha kattadir. SHu sababli suyuqliklarning shakli o’zgarsa ham hajmi o’zgarmaydi, chunki molekulalar orasidagi ta’sir kuchi shaklini saqlashga etarli emas.O’zgarmas sharoitda qattiq moddalarning hajmi ham, shakli ham o’zgarmas bo’ladi, chunki ularining molekulalari odatda bir-biriga nihoyatda yaqin joylashgan va ularni o’zaro ta’sir kuchi katta bo’ladi.Demak, moddaning agregat holatini o’zgaritirish uchun uning molekulalari orasidagi masofani va ularning o’zaro ta’sir kuchini o’zgartirish kerak. Bu bosim va temperaturani o’zgartirilishi bilan amalga oshiriladi.Ideal gaz — molekulalari oʻzaro mutlaqo taʼsirlashmaydigan gaz; bunda gazni tashkil etuvchi molekulalarning xususiy hajmlari eʼtiborga olinmaydi. Har qanday real gaz zichligi juda kichik boʻlgan hollarda u oʻzining tabiati boʻyicha ideal gazga yaqinlashib boradi. T-raning katta qiymatlarida, yaʼni molekulalarning oʻrtacha kinetik energiyalari molekulalarning oʻzaro taʼsirlashishi natijasida vujudga kelgan oʻrtacha potensial energiyalaridan juda katta boʻlganda ham real gazlarni Ideal gazlar deb qarash mumkin.Ideal gaz — molekulalari oʻzaro mutlaqo taʼsirlashmaydigan gaz; bunda gazni tashkil etuvchi molekulalarning xususiy hajmlari eʼtiborga olinmaydi. Har qanday real gaz zichligi juda kichik boʻlgan hollarda u oʻzining tabiati boʻyicha ideal gazga yaqinlashib boradi. T-raning katta qiymatlarida, yaʼni molekulalarning oʻrtacha kinetik energiyalari molekulalarning oʻzaro taʼsirlashishi natijasida vujudga kelgan oʻrtacha potensial energiyalaridan juda katta boʻlganda ham real gazlarni Ideal gazlar deb qarash mumkin. Kinetik nazariyaga ko‘ra gaz bosimini zarrachalarining idish devorlariga urilishining yig‘indisi deyish mumkin. Umuman olganda, gaz molekulalari turlicha tezlik bilan xarakatlanadi, lekin har qaysi gaz uchun muayyan temperaturada molekulalarning o‘rtacha arifmetik tezligi o‘zgarmas kattalikdir. Gazlar aralashmasi. Tabiatda va texnikada, ko‘pincha, gazlar aralashmasi bilan ish ko‘rishga to‘g‘ri keladi. Masalan, o‘simlik va hayvonlar havodan nafas oladi, havo esa gazlar aralashmasidir. Tuproqdagi havo ham azot, kislorod, argon, uglerod (VI-oksid) kabi gazlar aralashmasidan iborat. Gazlar aralashmasida past va o‘rtacha bosimlarda har qaysi gaz o‘zining xossalarini saqlab qoladi. Gaz aralashmalari uchun parsial bosimlar qonuni (Dalton qonuni) katta ahamiyatga ega: Bu qonun quyidagicha ifodalanadi: r = r₁ + r₂ + r₃ + … r _k Bu ifodaga gazning xolat tenglamasi tadbiq etilsa bo‘ladi. p = RT (n₁+n₂+n₃+…n_k) bo‘ladi. Gazlar aralashmasining tarkibini bilgan xolda, bu qonundan foydalanib, gazlar aralashmasining umumiy bosimini topish mumkin.


6.Ikki komponentli sistemalar
Ikki komponentli sistemalar uchun Gibbsning fazalar qoidasi quyidagicha yoziladi:
F=2-Ф+2=4 – Ф Ф=4 da F=0 bo‘ladi. Demak, fazalar soni 4 dan ortiq bo‘lishi mumkin emas.
Erkinlik darajasining maksimal qiymati 3 ga teng ( Ф=1 da). Bular bosim, harorat va konsentratsiya. Bu holda sistemaning holatini 3 o‘lchovli (fazoviy) diagramma bilan ifodalanadi.Ko‘pincha ikki komponentli sistemalar P=const yoki T=const da o‘rganiladi. Unda fazalar qoidasi  
F=2-Ф+1=3 – Ф ko‘rinishida yoziladi, holati harorat-tarkib yoki bosim-tarkib diagrammalarida ifodalanadi. Bu diagrammalar tekislikda yotadi va holat diagrammalari deb ataladi.Ko‘pincha ikki komponentli sistemalar P=const yoki T=const da o‘rganiladi. Unda fazalar qoidasi  
F=2-Ф+1=3 – Ф ko‘rinishida yoziladi, holati harorat-tarkib yoki bosim-tarkib diagrammalarida ifodalanadi. Bu diagrammalar tekislikda yotadi va holat diagrammalari deb ataladi.Fizik-kimyoviy usulning mohiyati shuki, sistemaning tarkibini uzluksiz o‘zgartirib borib, fizikaviy xossalari – bug‘ bosimi, elektr o‘tkazuvchanligi, solishtirma og‘irligi, sovush harorati o‘zgarishi tekshiriladi. Olingan natijalardan tarkib-fizik xossa diagrammasi (holat diagrammasi) tuziladi. Bunday diagrammalardan ba’zilarini ko‘rib chiqamiz.Suyuq holatda bir-biri bilan cheksiz aralashadigan, qattiq holatda bir-birida erimaydigan sistemalarga misollar keltirsak:antipirin-fenatsetin..atsetilsalitsil kislota-amidopirin
monobromkamfora-salol va boshqalar.Bunday sistemalarda bug‘ fazasi bo‘lmaydi. SHuning uchun kondensirlangan sistemalar deyiladi. Misol qilib Bi – Cd dan iborat sistemada fazalar o‘zgarishini ko‘rib chiqamiz. Buning uchun tarkib-harorat koordinatalari tuziladi.Holat diagrammalarini tahlil qilish - fazalar sonini aniqlash, ularning mavjud bo‘la olish chegaralarini belgilash, komponentlarning ta’sirlashish xarakterini aytib berish imkonini beradi. Ular yordamida komponentlarni sistemada turgan holda tahlil qilinadi. Bu usul ko‘p komponentli sistemalarni tahlil qilishning fizik-kimyoviy usuli bo‘lib, uni 1912-1914 yillarda akademik N.S. Kurnakov taklif etgan. A va B nuqtalar toza moddalarning kristallanish haroratiga to‘g‘ri keladi. Ulardan yuqorida sistema suyuq holatda, A, B nuqtalardan pastda qattiq holatda bo‘ladi. Agar A moddaga B modda qo‘shib borilsa, A moddaning kristallanish harorati A nuqtadan pastda bo‘lib, B modda miqdori ortgan sari AE chizig‘i bo‘ylab pasayadi. Xuddi shunga o‘xshash B moddaga A modda qo‘shib borilsa, kristallanish harorati BE chizig‘i bo‘ylab pasayadi. Bu chiziqlarda 2tadan faza bor – ikkala moddaning suyuq aralashmasi va qattiq A yoki B. 1 sohada 1ta faza – ikkalasining suyuq aralashmasi bor (F=1). AEB chizig‘i likvidus deb ataladi. 2 sohada A va B ning suyuq aralashmasi va A ning kristallari; 3 sohada A va B ning suyuq aralashmasi va B ning kristallari mavjud. SED chizig‘I solidus chizig‘i deyiladi. Undan pastda konsentratsiya hisobga olinmaydi. U erda faqat harorat erkinlik darajasi bo‘ladi. 4 sohada A ning yirik kristali, A va B ning mayda kristallari; 5 sohada B ning yirik kristali va A va B ning mayda kristallari bor. Sistema parametrlari o‘zgartirilsa qanday o‘zgarishlar bo‘lishini ko‘rib chiqamiz. K nuqtani olsak, u I sohada turibdi; uni tarkibini X deymiz(70% B). U t^'''gacha sovutilsa, A nuqtaga keladi. Bu aralashma tarkibida B ni kristallari va (A + B) suyuq aralashma bor va sistema muvozanatda emas. X tarkib umumiy bo‘ladi. Sistema B ni ma’lum qismi kristallga tushganda muvozanatga keladi. Muvozanatdagi fazalar tarkibini topish uchun t^'''ni likvidus bilan kesishguncha davom etiriladi. 1 va 2 gacha 1 dan tarkib o‘qiga perpendikulyar tushirilib, suyuq aralashma tarkibi topiladi (X₁ 60% B), qolgani B ni kristalli. A nuqtadan B nuqtagacha tarkibni izotermik o‘zgartirilsa suyuq faza bilan qattiq faza tarkiblari o‘zgarmaydi, faqat ularning massalari nisbati o‘zgaradi. Bu nisbatni richag qoidasi asosida topiladi.

7.IKKI KOMPONENTLI SISTEMANING HOLAT DIAGRAMMALARI TAXLILI
Turli – tuman qotishmalarning sovish chiziqlaridan foydalanib, sistemaning holat diagrammasi tuziladi (1 – rasm). Buning uchun abstsissalar o’qiga sistemaning og’irlik yoki molekulyar foizlar bilan ifodalangan tarkibi, ordinatalar o’qiga qotish harorati qo’yiladi.Diagrammaning eng chetki ordinata chiziqlarini toza metallar, masalan, vismut va kadmiy egallaydi. Absissalar o’qining hammasi 100 bo’lakka bo’linadi. Uning o’rtasi 50% vismut va 50% kadmiyga to’g’ri keladi.Sovish diagrammasidan olingan ma‘lumotlar bu diagrammaga ko’chiriladi. Buning uchun absissalar o’qiga qotishma tarkibini, ordinatalar o’qiga esa sovish diagrammasida chiziq singan haroratlarni qo’yib, bir necha nuqta hosil qilinadi. So’ngra bu nuqtalar bir – biri bilan tutashtiriladi. Shunday qilib, ikki komponentli sistemaning suyuqlanish diagrammasi hosil bo’ladi.Diagrammada minimumda turadigan 0 nuqta evtektikani ifodalaydi. Diagrammani yuqori qismdagi АОВ chizig’i ustida yotuvchi soha (I) har xil tarkibli suyuq qotishmalarga to’g’ri keladi. СД chizig’idan pastdagi soha vismut va kadmiyning qattiq qotishmalariga to’g’ri keladi, chunki 146⁰ dan past haroratda har qanday qotishma ham qotib qoladi.ВОД ichida yotuvchi soha (II) qattiq kadmiy bilan suyuq aralashmaga to’g’ri keladi. АОС ichida yotuvchi soha (III) suyuq aralashma bilan qattiq vismutning birgalikda mavjud bo’lishiga to’g’ri keladi. AO va ВО chiziqlari likvidus chiziqlari deyiladi (likvidus so’zi lotincha bo’lib, suyuq demakdir). СД chizig’i solidus chizig’i deb ataladi (solidus so’zi lotincha bo’lib, qattiq demakdir). Chunki undan pastda qattiq faza turadi. IV soha qattiq evtektika va kadmiy kristallariga, V soha qattiq evtektika va vismut kristallariga to’g’ri keladi.Har xil sistemalarning holat diagrammalari termik tahlil usuli yordamida chiziladi. Avval tekshirilayotgan moddalardan bir necha xil tarkibli qotishmalar tayyorlanadi. Toza moddalarni va qotishmalarni ( 7 yoki 9, 11 ta ) sovush egrilari olinadi. Buning uchun ularni avval qizdirib suyuq holatga o‘tkaziladi (qizdirish moy xamomlarida olib boriladi;) va vaqt birligida haroratlarning o‘zgarishi o‘lchab boriladi. AO va ВО likvidus chiziqlaridan yuqorida faqat bir faza (suyuqlik) bo’ladi; komponentlar soni 2 ga teng, fazalar qoidasi bu soha uchun quyidagicha yoziladi: Ђ = К – Ф + 1; Ђ = 2 – 1 + 1; bundan Ђ = 2 Demak, sistemani erkinlik darajasi 2 ga teng, ya‘ni AO va ВО chiziqlaridan yuqorida yotuvchi sohada haroratni ham, tarkibni ham ixtiyoriy o’zgartirish mumkin, bu vaqtda fazalar soni o’zgarmay qoladi. Sistema ikki variantlidir. AO va ВO chiziqlari bo’ylab vismut va kadmiy kristallari ajralib chiqadi; bu yerda fazalar soni 2 ga teng. Erkinlik darajasi topiladi: Ђ = К – Ф + 1; Ђ = 2 + 1 – 2 = 1 АО va ВО chiziqlari bo’ylab sistema monovariantlidir, ya‘ni ma‘lum haroratga ma‘lum tarkibli suyuq qotishma to’g’ri keladi. Qolgan chiziqlar aralashmalarning kristallanish (qotish) jarayonini ko‘rsatadi. 2-, 3-chi chiziqlarni ko‘rsak, avval suyuq qotishma soviy boshlaydi, bu vaqtda harorat bir tekis pasayadi. Moddalardan bittasi qota boshlagach, issiqlik ajralib chiqishi tufayli sovush tezligi pasayadi, chiziq sinadi. Ikkinchi modda konsentratsiyasi oshib borgan sari sinish nuqtasi pasayaveradi.

8.Eritmalar
O‘zgaruvchan tarkibli – ikki va undan ortiq moddalardan va ularning o‘zaro ta’sir mahsulotlaridan tashkil topgan muvozanat holatidagi bir jinsli (gomogen) sistema eritma deyiladi. YOKI: Erituvchi molekulalari bilan erigan modda molekulalari orasida doimiy fizik – kimyoviy o‘zgarishlar bo‘lib turadigan gomogen sistema eritma deyiladi.Eritmani tashkil etuvchi moddalar komponentlar deyiladi. Har qanday eritma erituvchi va erigan moddadan tashkil topadi. Bunda erigan modda erituvchi ichida mayda zarrachalar, molekulalar va ionlar holida tarqalgan bo‘ladi.Eritma tagida cho‘kma (qattiq tuz) ham bo‘lsa, bu sistema uch fazali bo‘ladi. Agar bir qattiq jism ikkinchi qattiq jismda eritilib bir jinsli aralashma hosil qilinsa, bu ham bir fazali bo‘ladi.1) Erituvchi (m₁) – eritma tayyorlanganda o‘z agregat holatini saqlab qolgan komponent; agar aralashayotgan moddalarning agregat holatlari bir xil bo‘lsa, massa yoki hajm jihatdan ko‘proq olingan modda. 2) Erigan modda (m₂) – eritma tayyorlanganda o‘z agregat holatini saqlamagan komponent; agar aralashayotgan moddalarning agregat holatlari bir xil bo‘lsa, massa yoki hajm jihatdan kamroq olingan modda.Lekin bu tushuncha qandaydir miqdorda shartlidir, aslida termodinamik jihatdan eritmaning barcha komponentlari teng bo‘ladi. Suv va spirtning nisbatiga qarab, spirt ham, suv ham erituvchi bo‘lishi mumkin.
Elektrolitlar eritmasida esa, komponentlar nisbatidan qat’iy nazar, elektrolit erigan modda hisoblanadi. (masalan, 96% sulfat kislotasining suvdagi eritmasida suv (4%) erituvchi, - erigan modda hisoblanadi). Agar eritmada suyuq yoki qattiq modda bo‘lsa, odatda suyuq komponent erituvchi hisoblanadi.Erituvchi sifatida eng ko‘p ishlatiladigan suyuqlik – suv. Buni alohida ajratib aytilishiga sabab, planetada eng ko‘p tarqalgan erituvchi suvdir. O‘rtacha vazni 70kg bo‘lgan inson tanasining 40kg suvdan iborat. Bu suvning 25kg hujayralar ichida (bog‘langan suv), qolgan 15kg hujayradan tashqari suyuqliklarda (qon plazmasi, oshqozon shirasi, so‘lak, orqa miya suyuqligi, ter, ko‘z yoshi) bo‘ladi (erkin suv). O‘simlik va hayvon organizmining 50%, ba’zi hollarda esa 90-95% suvdan iborat bo‘ladi. Yangi tug‘ilgan chaqaloqda erkin suv – 80% ga yaqin bo‘lar ekan.Suv o‘zining anomal xossalari, tuzilishi, eritish xususiyati bo‘yicha noyob erituvchi hisoblanadi. U ionli va qutbli birikmalarni eritadi. CHunki, uning dielektrik doimiyligi yuqori, (ε=78,5). Suvda yaxshi eriydigan moddalarga – saxaridlar, aldegidlar, ketonlar, spirtlar kabi polyar organik birikmalar ham kiradi. Ularning suvda eruvchanligi suv molekulalarining funksional gruppalar bilan vodorod bog‘lar hosil qilishi (-OH, › C=0, -CHO) bilan tushuntiriladi.Erish – moddaning erituvchi ta’sirida molekulalarga ajralishi. Masalan: shakar suvga solinganda shakar moddasi suv ta’sirida molekulalarga ajralib, suv bilan aralashib ketadi (diffuziya sodir bo‘ladi), bu shakarning suvda erishi deyiladi. Hamma vaqt erish bilan birga kristallanish ham sodir bo‘ladi. Erish bilan kristallanish bir-biriga teskari jarayonlar bo‘lib, bir-birisiz mavjud emas.
9.Uch kоmpоnеntli sistеmаlаr
Uch kоmpоnеntli kоnsеntrlаngаn eritmаlаrni hаr qаysi kоmpоnеntning ulushi ifоdаlаngаn diаgrаmmаlаrni qo’llаsh оrqаli qаrаb chiqish аnchа qulаy hisоblаnаdi. Buning uchun turliko’rinishdаgi grаfiklаrdаn fоydаlаnish mumkin.Ko’pinchа tеng tоmоnli uchburchаkdаn fоydаlаniladi.Uchburchаkning hаr bir uchidаn to’g’ri chiziq tushirilаdi (Aa, Bb, Cc to’g’ri chiziqlаr). Hаr qаysi chiziqni o’n bo’lаkkа tеng bo’lib, ulаrdаn uchburchаk tоmоnlаrigа pаrаllеl chiziqlаr o’tkаzilаdi. Shu tаriqа uchburchаkli to’r hоsil qilinаdi. Bu to’r yordаmidа uch kоmpоnеntli sistеmаning istаlgаn tаrkibini аniqlаsh mumkin.Buning uchun uchburchаkning hаr bir uchi uchtа tоzа kоmpоnеnt- А, B vа C gа muvоfiq kеlаdi dеb hisоblаymiz. Hаr bir tоmоn esа ikki kоmpоnеntli sistеmаni bildirаdi. Ikki kоmpоnеntli sistеmаdа tаrkib uchburchаk uchlаridаgi kоmpоnеntlаrgа muvоfiq kеlаdi. Hаr qаysi tоmоndаn qаrаmа-qаrshi uchgа yaqinlаshish tеgishli kоmpоnеnt miqdоrining оshib bоrishigа prоpоrsiоnаl bo’lаdi.Dеmаk, rаsmdаgi muаyyan tоmоngа pаrаllеl o’tkаzilgаn to’g’ri chiziqlаr uchinchi kоmpоnеntning miqdоrini bеlgilаydi. Hаr bir to’g’ri chiziqdаn ikkinchisigа o’tgаndа uchinchi kоmpоnеntning miqdоri 10% gа оshgаnligini bildirаdi. Tеgishlichа bаlаndliklаrdа hаr bir kоmpоnеntning ulushi ko’rsаtilgаn. Mаsаlаn, P nuqtаgа kоmpоnеntlаrning quyidаgi tаrkibi muvоfiq kеlаdi: A-50%, B-30%, C-20%.Uchburchаkdаgi hаr bir nuqtа uch kоmpоnеntli sistеmаning muаyyan tаrkibini ifоdаlаydi. Аksinchа, hаr bir muаyyan tаrkib bittа nuqtаni ifоdаlаydi. Kоmpоnеntlаrning tаrkibini mоl ulushlаrdа yoki mаssа vа hаjmiy ulushlаrdа ifоdаlаsh mumkin. Bundаn tаshqаri uch kоmpоnеntli sistеmаlаrning tаrkibini bоshqаchа usuldа аniqlаsh mumkin. Bu usuldа hаm tаrkib uchburchаkning nuqtаsi sifаtidа tаsаvvur etilib, uchburchаkning bir tоmоnidаgi uchtа bo’lаkkа qаrаb kоmpоnеntlаrning ulushi аniqlаnаdi.Yuqоridа biz uch kоmpоnеntli sistеmаlаrdа muаyyan nuqtаgа muvоfiq kеlаdigаn tаrkibni аniqlаshning ikki usulini qаrаb chiqdik. Birinchi usulgа Gibbs uchburchаgi, ikkinchi usulgа Rоzеbum uchburchаgi dеyilаdi.Uchburchаkli diаgrаmmаlаrdа еlkа qоidаsining qo’llаnilishi хuddi ikki kоmpоnеntli sistеmаlаrdаgigа o’хshаsh. Mаsаlаn ikki fаzа S vа T nuqtаlаrgа muvоfiq kеluvchi tаrkibgа egа bo’lsin. U hоldа bu fаzаlаrdаn tаshkil tоpgаn sistеmаning tаrkibi hаr qаysi kоmpоnеntning nisbiy miqdоrigа qаrаb S vа T ni tutushtiruvchi to’g’ri chiziqning turli nuqtаlаrigа muvоfiq kеlаdi. Аgаr fаzаlаr bir хil miqdоrdа оlinsа, undа nuqtа to’g’ri chiziqning o’rtаsidа bo’lаdi. Agarda S bilаn ifоdаlаngаn fаzа nisbаtаn ko’prоq оlinsа, nuqtа tеgishli rаvishdа ungа tоmоn siljiydi. Uch kоmpоnеntli suyuq sistеmаdаgi izоtеrmik muvоzаnаt. Kоnsеntrlаngаn eritmаlаrdа tаqsimlаnish kоeffisiеnti dоimiy bo’lib qоlmаydi. Sistеmаgа muаyyan miqdоrdа uchinchi kоmpоnеntning kiritilishi dаstlаbki ikki kоmpоnеntning o’zаrо eruvchаnligini o’zgаrtirаdi. Bu muvоzаnаtdаgi suyuq qаtlаmlаrning tаrkiblаri оrаsidаgi nisbаtni murаkkаblаshtirаdi vа gоmоgеn yoki аksinchа, uch qаtlаmli gеtеrоgеn sistеmаni hоsil qilishi mumkin. Аgаr muаyyan hаrоrаtdа qаndаydir tаrkibdаgi uchlаmchi suyuq sistеmа ikki (yoki uch) qаtlаmgа аjrаlsа, undа ulаr оrаsidаgi muvоzаnаt хuddi ikki kоmpоnеntli sistеmаlаrdаgidеk bo’lаdi vа hаr qаysi kоmpоnеntning to’yingаn pаrsiаl bug’ bоsimi hаr ikkаlа fаzа ustidа bir хil bo’lishi bilаn хаrаktеrlаnаdi. Rasmdа ifоdаlаngаn sistеmаlаr eng ko’p tаrqаlgаn. Bundаy sistеmаlаrdа kоmpоnеntlаrdаn biri (bizning misоldа аtsеtоn) qоlgаn ikki kоmpоnеnt bilаn (misоlimizdа suv vа хlоrоfоrm) chеksiz аrаlаshаdi. Аsеtоn ikki qаtlаmli suv-хlоrоfоrm sistеmаsigа qo’shilgаndа ulаrning o’zаrо eruvchаnligi оshib tо bir jinsli sistеmа hоsil bo’lgunchа dаvоm etishi mumkin. Bundа muvоzаnаtdаgi qаtlаmlаrning tаrkibi bir-birigа аnchа yaqinlаshаdi vа K nuqtа gоmоgеn sistеmа hоsil bo’lgаnligini bildirаdi. Оdаtdа K nuqtаni kritik nuqtа dеb аtаlаdi.



10.Birinchi va ikkinchi tur fazaviy o’tishlar.
Fazalari o‘zaro muvozanatda turgan bir komponentli geterogen sistemalarmuhim amaliy ahamiyatga ega.Bunday sistemalarni o‘rganishda fazoviy diagrammalardan yoki holat diagrammalaridan keng foydalaniladi. Bunday sistemalarda fazalar almashinuvi sistema to‘yingan bug‘ bosimini haroratga qarab o‘zgarishi bilan ifodalanadi.Holat diagrammalarini tahlili, sistemadagi fazalar sonini, ularning mavjud bo‘lish chegaralarini, komponentlarni o‘zaro ta’sirlashuv xarakterini, yangi hosil bo‘lgan birikma va uning tarkibini aniqlash imkonini beradi.Bir komponentli sistemalarga barcha toza oddiy va murakkab moddalar (m: S,Fe, suv, AgN0₃ va boshqalar) kiradi.Demak, bir komponentli sistemada fazalar soni ko‘pi bilan 3ga, erkinlik darajasi esa 2ga teng bo‘ladi, u ham bo‘lsa T va P. SHuning uchun ularni tasvirlashda tekislikdagi koordinatalar sistemasidan foydalaniladi.Demak, mustaqil ravishda bitta parametrni yoki P, yoki T ni o‘zgartirish mumkin. Ikkinchi parametr unga bog‘liq ravishda o‘zi o‘zgaradi. T₁ haroratda sistema faqat P₁ bosimda muvozanatda bo‘ladi. Agar T₁ da P ni ham o‘zgartirsak sistema bir fazali bo‘lib qoladi.0 nuqtada 3 ta faza muvozanatda turibdi, erkinlik darajasi F=3-3=0 ga teng.Bu holda sistema, ya’ni bug‘-suv-muz faqat 0,0076 ⁰C va 1,033·10⁵ Pa da birga mavjud bo‘la oladi, ya’ni sistema muvozanatda bo‘ladi. 0 nuqta uchlamchi nuqta ( yoki evtektik nuqta )deyiladi. Parametrlardan birortasini juda kichik o‘zgarishi ham muvozanatning buzilishi va fazalardan birortasini yo‘qolishiga olib keladi. Masalan, harorat oshirilsa muz erib ketadi, pasaytirilsa, suv muzlab qoladi. Agar bosim oshirilsa bug‘ kondensatlanadi va h.z.Agar modda qattiq holatda ma’lum harorat va bosim oralig‘ida bir nechta barqaror kristall shakllar hosil qilib, ular mustaqil fazani tashkil etsa, fazoviy diagramma murakkablashadi. Bu holda holat diagrammasida barqaror qattiq fazaga to‘g‘ri keladigan sohalar ko‘payadi va bir qancha uchlamchi nuqtalar vujudga kelishi mumkin. Buni oltingugurtning holat diagrammasi misolida ko‘rib chiqamiz. Rasmda suvning holat diagrammasi keltirilgan.Absissalar o‘qiga harorat, ordinatalar o‘qiga suv bug‘ining bosimi qo‘yilib, rasmda ko‘rsatilgan diagramma hosil qilinadi.Undagi uchta soha – muz, suv va bug‘ga to‘g‘ri keladi. Har bir soha ichida 2ta parametrni(P,T) mustaqil o‘zgartirish mumkin, chunki F=1 da erkinlik darajasi F=2.
F=3-1=2 Rombik oltingugurtning monoklinik oltingugurtga o‘tishi, ya’ni kristall panjarasining qayta qurilishi juda sekin sodir bo‘ladi. SHuning uchun tez qizdirilganda rombik oltigugurtning kristall panjarasi 95,5⁰C dan yuqorida ham, ya’ni barqaror monoklinik oltigugurt sohasida ham saqlanib qolishi mumkin. Rombik oltingugurtning bu metastabil (beqaror) holati diagrammada AG chizig‘ida ko‘rsatilgan. Metastabil S_r barqaror monoklinik oltigugurt mavjud bo‘lmagandagina barqaror bo‘ladi. Holat diagrammasida turli fazoviy muvozanatlarga to‘g‘ri keladigan chiziqlar va sohalarni ko‘rib chiqamiz. Hohlagan chiziqning har bir nuqtasi ikki fazali monovariantli sistemani tavsiflaydi. Qaysi fazalar bir biri bilan muvozanatda turganligini tegishli fazalar sohasining chegara chiziqlari orqali oson aniqlash mumkin. DA chiziq harorat ortishi bilan rombik oltingugurt bug‘ bosimini ortishini ko‘rsatadi. Bu chiziqda S_p↔S_bug‘ muvozanat yuzaga keladi. AC chizig‘i monoklinik oltingugurt bug‘ bosimini harorat ortishi bilan o‘zgarishini ifodalaydi. Bu chiziqning har bir nuqtasida S_M↔S_bug‘ muvozanat mavjud. C nuqtaga to‘g‘ri keladigan haroratda oltingugurt suyuqlanadi. CF chizig‘i suyuq oltingugurt ustidagi bug‘ bosimini haroratga bog‘liqligini ifodalaydi va uning har bir nuqtasida S_suyuq↔S_bug‘ muvozanat qaror topadi. To‘rtta faza muvozanatda turgan hol bo‘lishi mumkin emas, chunki fazalar qoidasiga muvofiq bir komponentli sistemalarda 3tadan ortiqfaza muvozanatda tura olmaydi. Diagrammadagi CG punktir chizig‘i o‘tasovutilgan oltingugurtning metastabil (beqaror ) holatini ifodalaydi. G nuqta S_r, S_suyuq, S_bug‘ fazalarining kamdan-kam uchraydigan metastabil muvozanatini xarakterlaydi. GB chizig‘i S_p↔ S_suyuq metastabil muvozanatga bosimning ta’sirini ifodalaydi.
11.Termodinamikaning ikkinchi qonuni
T ermodinamikaning I qonuni tabiatda o‘z-o‘zidan sodir bo‘ladigan jarayonlarning yo‘nalishini ko‘rsatib bera olmaydi. Masalan, issiqlikning issiq jismdan sovuq jismga berilishi, suvning tepadan pastga oqishi, gazlarning aralashishi.Termodinamikaning II qonuni o‘z-o‘zidan sodir bo‘ladigan jarayonlarning yo‘nalishini belgilab beradi. Ikkinchi qonunni birinchi bo‘lib S.Karno ta’riflagan. U 1824 yilda issiqlikning mexanik ishga aylanish sharoitini o‘rganib, quyidagi xulosaga keldi:issiqlik mashinalarida issiqlik manbaidan olingan issiqlik to‘laligicha ishga aylanmaydi, uning ma’lum bir qismi sovutgichga beriladi. Issiqlik manbaidan olingan issiqlikni Q₁ deb belgilasak, sovutgichga berilgan issiqlik Q₂ bo‘lsa, Q₁ - Q₂issiqlikning ish(A)ga aylangan qismi bo‘ladi.Issiqlik mashinasining (f.i.k.) ishchi jism tabiatiga bog‘liq bo‘lmay, isitgich va sovutgich haroratlarining farqiga bog‘liq (Karno-Klauzius teoremasi. Bu teoremani ham termodinamikaning II qonuning ta’rifi deb qarab, quyidagi formula bilan ifodalash mumkin:isitgich harorati va sovutgich harorati Bu formula 1850 yilda R.Klauzius taklif etgan ta’rifga mos keladi: “Issiqlik sovuq jismdan issiq jismga o‘z-o‘zicha o‘tmaydi”.V.Ostvalьd bu qonunni quyidagicha taьrifladi: “Ikkinchi tur abadiy dvigatelь yaratish mumkin emas”, yaьni isitgichdan olingan issiqlikning hammasini ishga aylantiradigan (ya’ni sovutgichga bermasdan) mashina qurib bo‘lmaydi.Termodinamikaning II qonuni o‘z-o‘zidan sodir bo‘ladigan jarayonlarning yo‘nalishini belgilab beradi. Ikkinchi qonunni birinchi bo‘lib S.Karno ta’riflagan. U 1824 yilda issiqlikning mexanik ishga aylanish sharoitini o‘rganib, quyidagi xulosaga keldi:issiqlik mashinalarida issiqlik manbaidan olingan issiqlik to‘laligicha ishga aylanmaydi, uning ma’lum bir qismi sovutgichga beriladi. Issiqlik manbaidan olingan issiqlikni Q₁ deb belgilasak, sovutgichga berilgan issiqlik Q₂ bo‘lsa, Q₁ - Q₂issiqlikning ish(A)ga aylangan qismi bo‘ladi.Demak, termodinamikaning ikkinchi qonuni energiyaning istalgan shakli issiqlikka aylanishi(o‘tishi) mumkinligini, lekin issiqlik energiyasi boshqa turdagi energiyaga to‘liq o‘tmasligini ta’kidlaydi. Bulardan kelib chiqib, termodinamikaning II qonunini quyidagicha ta’riflash mumkin: «Izolirlangan sistemalarda faqat entropiyasi ortadigan jarayon o‘z-o‘zicha sodir bo‘ladi va entropiyasi maksimal qiymatga etguncha davom etadi»