Fizikaliq ximiya páninen “raul hám genri nizamliqlari”

ÓZBEKISTAN RESPUBLIKASI JOQARI BILIM, PÁN HÁM INNOVATSIYALAR MINISTIRLIGI
BERDAQ ATINDAGI QARAQALPAQ MÁMLEKETLIK UNIVERSITETI

XIMIYA TEXNALOGIYA FAKULTETI

XIMIYA QA’NIYGELIGI
FIZIKALIQ HÁM KALLOID XIMIYA KAFEDRASI
FIZIKALIQ XIMIYA PÁNINEN

“RAUL HÁM GENRI NIZAMLIQLARI”

TEMASINDAGI


KURS JUMISI


Orınlawshi:
2B-ximiya qániygeligi studenti Joldasbaev Begis
Qabıl etiwshi: Allamuratova Anar
NUKUS-2023
MAZMUNI

Kirisiw	3
I.Tiykargi bólim	7
I.1. Komponenttiń eritpe ústindegi toyınǵan puw basımı. Raul hám Genri nızamları.	7
I.2. Ideal eritpeler hám sheksiz suyultirilgan eritpeler.	8
I.3. Gazlerdiń eriwsheńligi, ideal emes eritpeler.	11
II.Tájiriybe bólegi	14
II. 1. Suyıqlıqlardıń toyıngan puw basımın dinamik usılda aniqlaw.	14
Juwmaqlaw	21
Paydalanılǵan ádebiyatlar	23

Kirisiw
Kurs jumısınıń aktuallıǵı. Eritpeler “Fizikalıq ximiya” páni tárepinen úyreniletuǵın eń tiykarǵı sistemalardan biri esaplanadı. Bul sistemalar turmısda hám texnikada júdá úlken áhmiyetke iye, usınıń sebebinen de, fizikalıq ximiya pán retinde eritpeler teoriyasınıń jaratılıwı nátiyjesinde payda bolǵan. Soǵan qaramastan, eritpelerdiń teoriyası házirgi kunge shekem de jetilisken emes. Óytkeni, bir qarawda ápiwayı kóringen bul sistemalardıń oǵırı quramalılıǵı menen baylanıslı.
Derlik hár bir texnologiyalıq processde eritpeler qollaniladi. Insanlar qabıl etetuǵın azıqliq ónimleriniń kóbide suwlı eritpeler bolıp tabıladı. Haywan hám ósimliklerdegi tiykarǵı bioximiyalıq processler hám de ximiyalıq reaksiyalardıń tiykarǵı bólegi de eritpelerde baradı. Suwdiń turmıs daǵı júdá úlken áhmiyeti mine usılar menen belgilenedi.
Fizikalıq-ximiyalıq kózqarastan eritpe degende ne túsiniledi? Eritpe keminde eki elementten (komponentten) ibarat boladi, sonday eken, eritpe bir neshe elementtıń qospası bolıp tabıladı. Lekin hár qanday qospa da eritpe bola almaydı. Tábiyaatda ushraytuǵın barlıq qospalardı ekige boliw múmkin: geterogen hám gomogen. Geterogen qospalarǵa suspenziya hám emulsiyalardi mısal qılıw múmkin. Bunday kóp fazalı sistemalar túrli bólimlerde túrlishe fizikalıq-ximiyalıq ózgesheliklerge iye boladi. Geterogen, mexanik qospalardıń komponentleri ápiwayı usıllarda (mısalı, filtrlew arqalı) bir-birinen ajratılıwı múmkin. Gomogen qospalar bir jınslı bolıp, olardıń hámme bólimleri birdey fizikalıq-ximiyalıq ózgesheliklerge iye boladi. Olardıń komponentleri arasında shegara sirt bolmaydi hám usınıń sebebinen, gomogen qospalardı ápiwayı mexanik usıllarda bir-birinen ajıratıp bolmaydi. Eritpelerdiń bir jınslılıǵı odaǵı komponentlerdiń bólek molekulalarǵa deyin yamasa molekulalardıń (ayırım jaǵdaylarda ionlar yamasa atomlardıń) kishi assotsiatlarina shekem bolinganligi menen baylanıslı. Mine sol sebepli de shın eritpelerdi molekulyar-dispers sistemalar dep te ataydı. Eritpeler óziniń quramı málim shegarada úzliksiz ózgeriwi múmkinligi menen ximiyalıq birikpelerden parıq etedi. Eriw procesi elementlardıń ápiwayı aralasıw processinnen quramalılaw process bolıp tabıladı, bunda eritiwshi menen erip atırǵan zat ortasinda óz-ara tásirler boladi. Bunday tásirler ximiyalıq tásirlerden óz qásiyetleri menen parıq etedi hám azmaz kúshsizlew boladi. Braq bázi jaǵdaylarda eriw procesindegi óz-ara tásirler nátiyjesinde tap ximiyalıq reaksiyalardaǵı sıyaqlı ıssılıq effektleri baqlanadı. Sonday eken, eritpe mexanik qospa menen ximiyalıq birikpe ortasidagi jaǵdaydı iyeleydi jáne onı tómendegishe táriplew múmkin: shın eritpe - quramı málim shegarada úzliksiz ózgertiliwi múmkin bolgan bir jınslı molekulyar-dispers sistema.
Molekulyar-kinetik kózqarasqa kóre, shın eritpelerden geterogen qospalarǵa ótiw úzliksiz boladi. Qospalardıń bul eki túri ortasidagi tarawdıń (1-1000 nm) kolloid eritpeler iyeleydi. Kolloid eritpeler ózine tán bolip, mexanik qospalar hám shın eritpelerden tupten parq etiwshi ayrıqshalıqlarǵa iye boladi. Aqırǵı jıllarda pánniń kúshli túrde rawajlanıwı nátiyjesinde kolloid eritpeler menen shın eritpeler arasındaǵı tarawdı, yaǵnıy bóleksheleri 1-100 nm radiusqa iye bolgan sistemalar, bólek klasqa ajıratıldı. Bul tarawǵa tiyisli sistemalardı úyreniwshi jańa pán - “Nano-ximiya” payda boldı hám “nanotexnologiya”, “nanomateriallar” sıyaqlı atamalar payda boldi.
Eritpelerge berilgen táripden olardıń hár túrli bolıwı múmkinligi kórinip turıptı. Haqıyqatlıqtan, eritpeler gaz, suyıq hám qattı agregat jaǵdaylarında ámeldegi bolıwı múmkin. Suyıq agregat jaǵdayı daǵı, ásirese, suwdaǵı eritpeler úlken ámeliy áhmiyetke iye.Sol sebepli de bazi ilimpazlar suyıq agregat jaǵdayında bolgan gomogen qospalardı shın eritpeler dep názerde tutıwdı usınıs etpekteler. Qattı jaǵdayda da bir jınslı bolgan qospalar (aralas kristallar, ayırım eritpeler, minerallar) ámeldegi bolıp, mineralogiya hám metallurgiyada olardıń áhmiyeti úlken.
“Fizikalıq ximiya” kursınıń bul bóliminde biz suyıqlıqlardagi, tiykarınan, suwdaǵı eritpelerdi úyrenemiz. Suyıqlıqlarda qattı deneler degi sıyaqlı jaqın tártip baqlanadı. Bunnan tısqarı, kondensirlangan sistemalar gazs sıyaqlı jaǵday ushın keltirip shıǵarılǵan nızamlarǵa boysınbay qaladı. Kristall sıyaqlı qattı denelerde uzaq tártipde baqlanadı. Suyıqlıqlarda bolsa, bólekshelerdiń jıldamlıǵı salıstırǵanda joqarı bolganligi sebepli tártipli jaǵday “agregat” yamasa “klaster”ler payda boliwi shegaralarında baqlanadı. Bul tártipli jaǵdaylar turaqlı bolmaydi, olardaǵı baylanıslar mudami buzıladı hám tazadan payda boladi. Bunda qońsı klasterler ortasında bóleksheler almaslawı baqlanadı. Sonday etip, suyıqlıqlar labil, yaǵnıy háreketdegi teń salmaqlılıqtıń ámeldegi bolıwı menen xarakterlenedi. Temperatura tómenlewi menen bunday agregatlarning turaqlılıǵın artadı hám kristallanıw temperaturası qasında suyıqlıqlar kvazikristall dúzılıwǵe iye bolıp qaladı. Suyıqlıqlar menen qattı deneler ortasidagi uqsaslıq energetikalıq kózqarastan da tastıyıqlanadi. Mısalı, mıs kristallınıń sublimatlanıw ıssılıǵı 334 kJ/mol bolsa, onıń suyıqlanıw ıssılıǵı 12, 9 kJ/mol ga teń, yaǵnıy atomlardi toliq ajıratıw ushın ketken ıssılıq kristall pánjereni buzıw ushın ketken ıssılıqtan 25 ret kóplew bolıp tabıladı. Sonday eken, mıstıń suyıqlanıwında baylanıslar toliq uzilmeydi hám onıń ushın energiyanıń 4 procenti jetkilikli bolar eken. Bul bolsa suyıq hám qattı jaǵdaylar ózgeshelikleriniń óz-aro jaqınlıǵın hám olardıń gaz ózgesheliklerinen keskin parıq etiwin kórsetedi. Braq suyıq hám qattı jaǵdaylar ortasındagı ayırmashılıqlar da úlken. Suyıqlıqlardıń fizikalıq-ximiyalıq ózgeshelikleri izotrop bolsa, kristall jaǵday ushın anizotropiya hádiysesi xarakterli. Suyıqlıq hám qattı deneler óziniń deformatsiyalanishi hám aǵıwshańlıǵı(oquvchanligi) menen de parıq etedi. Shıyshe sıyaqlı jaǵdayǵa joqarı jabısqaqlıqqa iye bolgan júdá suwıtılǵan suyıq jaǵday dep qaraw múmkin, sebebi bul jaǵdayǵa izotroplik hám de jaqın tártip xarakterli bolıp tabıladı. Termodinamik kózqarastan shıyshe sıyaqlı jaǵday metastabil (biyqarar)
boladi. Strukturalıq kózqarastan suyıqlıqlar qattı dene menen gazler ortasidagi aralıq jaǵdaydı iyeleydi, usınıń sebepinen suyıqlıqlardıń, ásirese, suyıq eritpelerdiń strukturası hám ózgesheliklerin teoriyalıq tárepten kórip shıǵıw oǵırı quramalı másele bolıp tabıladı.
Eritpe payda bolıwına alıp keletuǵın process eriw procesi dep ataladı. Bul processtiń tábiyatı, eritpelerdiń tábiyatı sıyaqlı házirgi kunge shekem jetkilikli dárejede anıqlanbaǵan. Eriw procesi hám eritpelerdiń tábiyatı haqqında eki keri pikir bar. Fizikalıq kózqarastan eriw taza fizikalıq process bolıp, bunda qattı denelerdiń kristall torı buzıladı. Eritpelerge ximiyalıq tásirlespeyatırǵan bir neshe zatlardıń molekulyar qospası sıyaqlı qaraladı. D.I.Mendeleyevtiń klassik jumıslarında buǵan qarama-qarsı pikirler bildirilgen. Olarǵa kóre eriw ximiyalıq process bolıp, solvatlanıw (yamasa gidratlanıw) dep atalǵan. D.I.Medeleyevnıń pikrine qaraǵanda, eritpeler komponentlerdiń kúshsiz birikpeleri bolıp, olar azǵana dissotsiatsiyalangan jaǵdayda boladi hám ximiyalıq birikpelerden quramınıń ózgerıwsheńliǵi menen parıq etedi. Házirgi waqıtta fizikalıq hám ximiyalıq teoriyaler az-azdan óz-ara jaqınlasıp atır. Házirshe, ximiyalıq teoriya muǵdarlıq juwmaqlarǵa erisiwge múmkinshilik bermey atırıptı. Zamanagóy teoriyada eritpeler degi molekulalar arasında fizikalıq hám ximiyalıq kúshlerdiń tásiri esapqa alınadı.
Suyıq qospalarda eritiwshi hám erigen zat parıq etedi. Eritiwshi dep muǵdar tárepten kóp bolgan suyıq komponentke aytıladı. Eritpede kemrek muǵdarda bar bolǵan basqa komponentler erigen zatlar dep ataladı. Eritilip atırgan elementler qattı, suyıq hám gaz sıyaqlı bolıwı múmkin. Eritiwshi hám erigen element molekulaları arasındaǵı óz-ara tásir solvatlanıw (eritiwshi suw bolgan jeke jaǵday gidratlanıw) dep ataladı. Iondı orap turǵan eritiwshi molekulalarınıń toplami solvat qabat dep ataladı, nátiyjede, eritiwshi molekulaları ózbetinshe háreketlana almay qaladı hám ion menen birgelikte háreketlenedi. Ionnıń uzaǵıraqtaǵı eritiwshi molekulalarına tásiri nátiyjesinde ekilemshi solvat qabat payda boladi, ol eritiwshiniń pútkil strukturasına hám eritpeniń makroskopik ózgesheliklerine tásir etedi.