Turli jarayonlardagi issiqlik effektlari. – Gess qonuni. Kirxgoff qonuni

Issiqlik effekti turlari

Kimyoviy reaksiyalarda uch xil issiqlik effekti ifodasi mavjud:

a) reaktsiya issiqlik effekti;

b) molekulaning hosil bo’lish issiqligi;

v) yonish issiqligi.

Reaksiya issiqlik effekti

Reaksiya issiqlik effekti ΔHp ishorasi bilan belgilanib ma‘lum reaksiyada ajralgan (yo yutilgan) issiqlik miqdori bilan ifodalanadi, masalan,

SO₃(g) + H₂O(s) = H₂SO₄(s) – ΔHp

Bu yerda, g – gaz, s – suyuq holatdir.

Molekulaning hosil bo’lish issiqlik effekti

Hosil bo’lish issiqligi ΔH_h.b. ishorasi bilan belgilanib, quyidagicha ta‘rifga ega, ya‘ni 1 mol molekula oddiy moddalardan hosil bo’lganda ajralgan (yoki yutilgan) issiqlik miqdoridir.

Masalan, H₂ + S + 2O₂ = H₂SO₄ – ΔH₁.

S + 1,5O_2­ = SO₃ – ΔH₂.

H₂ + 1/2O₂ = H₂O – ΔH₃.

Bu yerda ΔH₁, ΔH₂, ΔH₃ – sulfat kislota, oltingugurt (VI) – oksid va H₂O ning hosil bo’lish issiqlik effektidir.

Oddiy modda molekula (H₂, O₂, N₂ va hokazo) larining hosil bo’lish effekti nolga teng deb qabul qilingan. Oddiy modda standart sharoitda (Т = 293⁰К, Р = 1 atm) barqaror agregat holatda olinadi.

Yonish issiqligi

Yonish issiqligi ΔH_yo ishorasi bilan belgilanib, 1 mol modda to’la yonganda (yuqori oksidlar hosil qilish bilan) ajralgan issiqlikdir. Masalan,

C₂H₅OH + 3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O – ΔH_ё

Reaksiyaning issiqlik effektini (ΔHр ni) – kimyoviy reaksiyalarda ajralgan (yoki yutilgan) issiqlikni va umuman, turli jarayonlar – erish, bug’lanish, kristallanish va xokazolarning issiqlik effektini muayyan ma‘lumotlar asosida Gess qonuniga muvofiq hisoblab topish mumkin. Yuqorida bayon etilgan issiqlik effektlari orasida reaksiyaning issiqlik effekti amaliy ahamiyatga egadir. Yonish issiqligi esa yoqilg’i moddalar (neft mahsulotlari, ko’mir va hokazo) uchun ahamiyatlirdir. Hamma reaksiyalarning issiqlik effektini ma‘lumotnomalarda keltirish juda katta hajmni oladi, ba‘zi reaksiyalarning issiqlik effektini tajribada aniq o’lchash juda qiyin yoki o’lchash mumkin bo’lmaydi. Shunga ko’ra, reaksiyaning issiqlik effektini molekulaning hosil bo’lish issiqlik effekti yoki yonish issiqlik effektlaridan foydalanib Gess qonuni asosida hisoblash mumkin. Ko’p moddalar uchun molekulaning hosil bo’lish va yonish issiqlik effekti qiymatlari standart sharoitda ma‘lumotnoma jadvallarida berilgan.

SO­₃ + H₂O = H₂SO₄ reaksiyaning issiqlik effektini hosil bo’lish issiqligidan foydalanib hisoblash mumkin u quyidagicha amalga oshiriladi:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄ = ΔHp (а)

S + 1,5O₂ = SO₃ – ΔH₁ (b)

H₂ + 0,5O₂ = H₂O = ΔH₂ (v)

H₂ + S + 2O₂ = H₂SO₄ – ΔH₃ (g)

Bu yerda ΔH₁, ΔH₂, ΔH₃ – hosil bo’lish issiqligi.

Agar g tenglamadan (b + v) tenglamalarni ayirilsa, a tenglama kelib chiqadi, demak:

ΔHр = ΔH₃ – (ΔH₁ + ΔH₂),

Ya‘ni ΔH = ΔH_h.b.

Bu yerda H_h.b. – hosil bo’lish issiqliklari.

Demak, kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti, mahsulotlar hosil bo’lish issiqliklari yig’indisidan dastlabki moddalarning hosil bo’lish issiqliklarining yig’indisini ayirib tashlanganiga teng:

ΔHр =  (n ΔH_h.b.)_маh. –  (n ΔH_h.b.)_dаst.

bu yerdа nΔH_h.b. mahsulot va dastlabki moddalarning stexiometrik koeffitsienti va hosil bo’lish issiqliklaridir.

Reaksiyaning issiqlik effektini yonish issiqlik effektidan ham hisoblab chiqarish mumkin.