«Fiziki və kolloid kimya-1»
Yüklə 1,39 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Qaz qarışığı.
Qaz-maddənin aqreqat vəziyyətindən biri olub, hissəcikləri molekula gücünün cazibəsi ilə bağlı olmayıb, xaotik hərəkət edərək mümkün olan həcmi doldurur. Qaz qarışığının ümumi təzyiqində hər qazın payına düşən təzyiqə parsial təzyiq deyirlər. Bu qanun Dalton qanunu adı ilə elmdə məlumdur. Bu qanunu 1801-ci ildə ingilis tədqiqatçısı Con Dalton (1766- 1844) müəyyən etmişdir: 10 ● Kimyəvi qarşılıqlı təsirdə olmayan ideal qazların təzyiqi parsial təzyiqlərin cəminə bərabərdir: p = p 1 +p 2 + ··· + p n ● Parsial təzyiq — qaz qarışığında ayrıca götürülmüş qazın təzyiqidir. Qazqarışığını əmələgətirən ayrı-ayrı qazların parsial təzyiqi məlum olduqda qarışığın ümumi təzyiqini hesablamaq olar, və eləcə də qarışığın həcmi tərkibinə və ümumi təzyiqinə əsasən qazların parsial təzyiqlərini hesablamaq olar. Bir-biri ilə reaksiyaya daxil olmayan eyni molyar kütləli qazları qarışdırdıqda qaz qarışığının (n.ş.-də) sıxlığı və həmçinin orta molyar kütləsi dəyişməz. Hər hansı qaza molyar kütləsi böyük olan qaz əlavə etdikdə sıxlıq artar, molyar kütləsi kiçik olan qaz əlavə etdikdə isə sıxlıq azalar. Müxtəlif qazların kütlələri nisbəti düsturu ilə də hesablana bilər. Qaz qarışığında qazların həcm payı düsturu ilə hesablanır. 11 Səthi gərilmə enerjisi və mayelərin səthi gərilməsi. Səthi gərilmənin qiymətinə təsir edən amillər. Maye molekulları arasında cazibə qüvvəsi itələmə qüvvəsinə nəzərən çox böyük olur və onlar əhatə olunduqları molekullar tərəfindən cəzb olunurlar. Molekullar arasında məsafə böyük olduqca onların bir-birinə göstərdikləri cazibə təsir qüvvəsi zəifləyir və kifayət qədər böyük məsafələrdə cazibə qüvvəsi sıfra bərabər olur, yəni belə molekullar arasında qarşılıqlı təsir olmur. Mayelər fizikasında molekullar arasındakı qarşılıqlı təsirlə bağlı olan molekulyar təsir radiusu və molekulyar təsir sferası anlayışlarından istifadə olunur. Real mayelər öz səthləri ilə məhdudlaşırlar və bu səthlərlə başqa təbiətli ikinci mühitlərlə təmasda olurlar. Əgər hər hansı qabda müəyyən həcmdə maye olarsa mayenin səthinin bir hissəsi qabın divarları ilə, qalan hissəsi isə hava ilə təmasda olur və mayenin sərbəst səthi adlanır. Deməli, maye üçün başqa təbiətə malik ikinci mühit bir hissədə qabın divarlarıdır, digər hissədə isə havadır (qazdır). Maye səthində yerləşən molekulları əhatə edən molekulyar təsir sferasının bir hissəsində maye molekulları, digər hissədə isə ikinci mühitin atom və molekulları yerləşir. İkinci mühitin atom və molekullarının təbiəti və düzülüşü maye molekullarının təbiəti və düzülüşündən fərqləndiyi üçün mayenin səth molekullarına təsir edən qonşu molekulların cazibə qüvvələrinin əvəzləyicisi sıfra bərabər olmur. Bu əvəzləyici qüvvənin istiqaməti ikinci muhitin təbiətindən asılı olur. Məsələn, asanlıqla yəqin etmək olar ki, hava ilə təmasda olan maye səthində yerləşən hər bir molekulaya təsir edən əvəzləyici qüvvənin istiqaməti mayenin daxilinə doğru yönələcəkdir. Mayenin səth molekullarının əhatə olunduqları molekulyar təsir kürəsinin yuxarı yarısında qaz molekulları, aşağı yarısında isə maye molekulları olur. Maye molekullarının sıxlığı hava molekullarının sıxlığından böyük olduğu üçün maye tərəfindən səth molekullarına təsir göstərən cazibə qüvvəsi onlara hava tərəfdən təsir edən cazibə qüvvəsindən böyük olur, yəni səth molekullarına qonşu molekulların göstərdiyi təsir qüvvələrinin əvəzləyicisi mayenin daxilinə doğru yönəlir. Mayenin, qalınlığı təxminən molekulyar təsir radiusuna bərabər olan səth təbəqəsində yerləşən molekullarına mayenin daxilinə 12 doğru yönəlmiş qüvvələr təsir göstərir. Deməli, monomolekulyar səth təbə qəsi tərəfindən mayeyə təzyiq göstərilir, yəni maye sıxılır. Bu təzyiq daxili və ya molekulyar təzyiq adlanır və ədədi qiymətcə mayenin bir kvadratmetr sahəyə malik səthinin molekullarına təsir edən təzyiq qüvvələrinin əvəzləyicisinə bərabərdir. Əgər hər tərəfdən hava ilə əhatə olunmuş müəyyən kütləli maye yalnız molekulyar təzyiq qüvvələrinin təsirinə məruz qalarsa, bu zaman mayenin tarazlıqlda olması üçün onun səthinin sahəsi minimum qiymət almalıdır. Eyni həcmə malik müxtəlif həndəsi fiqurlar içərisində kürə ən kiçik səthə malik fiqur oldu ğu üçün mayenin səthi sfera formasında olmalıdır. Əks halda, mayeyə təsir edən molekulyar təzyiq qüvvələri bəzi isitiqamətlərdə bir-birini kompensasiya etməz və nəticədə həmin istiqamətlərdə mayeyə təsir göstərən qüvvələr yaranar ki, bu qüvvələrdə maye tarazlığa gələnə kimi onun səthinin formasının dəyişməsinə səbəb olar. Mayelərin səthi gərilmə əmsalını enerji baxımından təyin etmək üçün maye səthinin sərbəst enerjisind ən istifadə olunur. Maye səthinin sərbəst enerjisi, maye səthinin izotermik kiçilməsi zamanı səthin potensial enerjisinin səthin kiçilm əsi üçün sərf olunan hissəsinə deyilir. Maye səthinin vahid sahəsinin malik olduğu sərbəst enerjiyə mayeinin səthi gərilmə əmsalı deyilir. Səthi gərilmə əmsalının qiyməti mayenin növündən və temperaturundan asılıdır mayenin temperaturu artdıqda onun səthi gərilmə əmsalı azalır və böhran temperaturunda sıfıra bərabər olur. Səthi gərilmə əmsalının BS-də vahidi: [σ]=1 N/m . Mayenin sahəsi S olan səthinin malik olduğu sərbəst enerji W olarsa, onda mayenin α səthi gərilmə əmsalı α= W/S Mayeninin səthi gərilmə əmsalı bir sıra faktorlardan, o cümlədən, həm mayenin, həm də mayenin təmasda olduğu ikinci mühitin təbiətindən və temperaturundan asılı olan mühüm fiziki kəmiyyətdir. Müəyyən edilmişdir ki, temperatur artıqca səthi gərilmə əmsalı azalır. Mayelər üçün xarakterik olan bir sıra fiziki hadisələr, məsələn, islatma, sərbəst səthin əyilməsi hesabına əlavə təzyiqin yaranması, kapilyarlıq v ə s. bilavasitə mayelərin səthi gərilmə hadisəsi ilə əlaqədardır. İslatma hadisəsi maye molekullarının həm öz aralarında, həm də mayenin təmasda olduğu ikinci mühitin molekulları arasında olan qarşılıqlı təsir ilə müəyyən 13 olunur. Belə ki, maye molekulları ilə mayenin təmasda olduğu cismin molekulları arasında olan cazibə qüvvəsi, maye molekullarının öz aralarında olan cazibə qüvvəsindən böyük olarsa, bu halda maye cismi isladır, əks halda isə, yəni kiçik olduqda isə islatmır. İslatma hadisəsi kənar bucaq deyilən kəmiyətlə xarakterizə olunur. Kənar bucaq, mayenin sərb əst səthinin cismə toxunan sərhəddindən bu sərbəst səthə çəkilmiş toxunan ilə cismin maye ilə təmasda olduğu səthi arasında qalan bucağa deyilir. Maye cismi isladan olduqda kənar bucaq iti, islatmayan olduqda isə kor bucaq olur. Kənar bucaq sıfır olduqda maye cismi tam isladan, açıq bucaq olduqda isə maye cismi tam islatmayan adlanır. Qabın içərisində olan mayenin qabın divarları ilə toxunmayan səthi, yəni sərbəst səthi, nisbətən böyük sahəyə malik olduqda ağırlıq qüvvəsinin təsiri hesabına üfiqi müstəvi formada olur. Lakin, qabın divarlarına çox yaxın hissələrdə sərbəst səth əyri səth formasına malik olur. Maye qabı islatdıqda bu əyri səth çökük, islatmadıqda isə qabarıq formada olur. Mayenin əyri formaya malik sərbəst səthi menisk adlanır. Mayenin müstəvi formalı sərbəst səthindəki molekullara təsir edən səthi gərilmə qüvvələri səth boyunca üfiqi istiqamətdə yönələcəkdir. Maye əyri səthə malik olduqda 13 səthdəki hər bir molekula təsir edən səthi gərilmə qüvvəsi səthə toxunan üzərində olacaqdır. Bu səthi gərilmə qüvvələrini şaquli və üfiqi istiqamətlərə yönələn iki toplananlarına ayırsaq, asanlıqla görmək olar ki, səth molekullarına təsir edən üfiqi toplananlar bir-birini kompensasiya edirlər. |