– жүйенің сіңірген жылуының мөлшері;   Δ U

 Δ
U
 
– жүйенің ішкі энергиясының өзгеруі;
А
– жүйенің істеген жұмысының мөлшері. 
Жүйенің ішкі энергиясы –
молекулалардың, атомдардың, иондардың, 
электрондардың кинетикалық және потенциялық энергияларының 
қосындысынан тұратын толық энергиясы.
Жүйенің ішкі энергиясының (
U
) 
абсолюттік мәнін анықтауға болмайды, сондықтан жүйе бір күйден (
U
1
) 
екінші 
күйге 
(
U
2
) 
көшкенде 
байқалатын 
ішкі 
энергияның 
өзгеруін
анықтайды. 
Химиялық реакциялар үшін жүйенің жасайтын жұмысы 
. 
мұндағы 
А
– жүйенің жасайтын жұмысы; 
Δ
V
– жүйе бір күйден екінші күйге ауысқандағы өзгерген көлем; 
Р
– қысым. 
Химиялық реакциялар жүру жағдайларына қарай негізінен 
изобара-
изотермиялық 
және
 изохора-изотермиялық
болып 
бөлінеді. 
Изобара-
изотермиялық
реакциялар 
тұрақты 
қысым
мен 
температурада
жүреді. 
Изохора-
изотермиялық
реакциялар 
тұрақты 
көлемде
және 
тұрақты 
температурада
жүреді. Мұндай реакцияларды жабық ыдыстарда 
(автоклавтарда) жүргізеді. 
Термодинамиканың бірінші заңын изохора-изобаралы реакцияларға 
қолдануды қарастырайық. Заңның математикалық өрнектелуі мынадай: 
Q
v
 = 
Δ
U + A = 
Δ
U + Р
Δ
V
. 
Изохора-изотермиялық реакциялар жүргенде жүйенің 
көлемі
өзгермейді 
Δ
V
= 0, 
олай болса өзгерген көлемнің қысымға көбейтіндісі де, соған сәйкес істелетін 
жұмыстың мөлшері де нөлге тең болады. Бұдан шығатын қорытынды 
изохора-изотермиялық реакциялар жүрген кезде жұмсалатын жылудың 
мөлшері жүйенің ішкі энергиясын өзгертуге ғана жұмсалады. 
Q
v = 
U
2
 – U
1
 = 
Δ
U
. 

Егер жүретін химиялық реакциялардың 
қысымы 
тұрақты болса, бөлінетін 
немесе сіңірілетін жылудың мөлшері жүйенің ішкі энергиясын өзгертуге 
және сыртқы қысымға қарсы жұмыс жасауға жұмсалады. 
Q
p = Δ
U
+ 
A
= (
U
2
 – U
1
) + 
Р
(
V
2
 – V
1
), 
Q
p = 
H
2
 – H
1
= Δ
H
, Δ
H
= Δ
U
+ 
Р
Δ
V
, 
Δ
H
– жүйенің 
энтальпиясы 
деп аталады. Химиялық реакцияларға қатысатын 
және түзілетін заттармен бірге реакцияның жылу эффектісі көрсетілген 
теңдеулерді термохимиялық теңдеулер дейді. Термохимиялық теңдеулерді 
жазғанда термодинамика бойынша бөлінген жылу теңдеудің оң жағына 
минус (–) белгісімен, ал сіңірілген жылу плюс (+) белгісімен көрсетіледі. 
Реакциялардың жылу эффектілерін сан жағынан зерттейтін ғылымның 
бірі 
термохимия
 
деп аталады. 
Термохимияның негізгі заңын 1840 жылы орыс ғалымы Г.И. Гесс ашты, ол 
Гесс заңы деп аталады және былай айтылады: 
Реакцияның жылуы (энтальпиясы) 
– 
реакцияның қандай жолмен жүруіне 
байланысты емес, тек реакцияларға қатысатын бастапқы заттардың 
және реакция нәтижесінде түзілетін заттардың түріне және күйіне ғана 
байланысты.
Көміртегі (IV) оксидін екі түрлі реакциялардың жәрдемімен алуға болады. 
I әдіс:
C
(граф)
 + O
2(газ)
 = CO
2( газ)
, Δ
H
1
; 
II әдіс:
C
(граф)
 + 1/2O
2(газ)
 = CO
(газ)
, Δ
H
2
; 
CO
(газ)
 + 1/2O
2(газ)
 = CO
2(газ)
, Δ
H
3
. 
Г.И. Гесс 
заңынан бірнеше салдар шығады. Олардың аса маңыздылары 
мыналар: 
Тура реакцияның 
жылу эффектісі кері таңбамен алынған кері реакцияның 
жылу эффектісіне тең. 
A→B
+∆
H
1
;
B→A
–∆
H
2
, 
мұнда Гесс заңынан шығатын салдар
бойынша ∆
H
1
= –∆
H
2
тең болады.
 Реакцияның жылу энтальпиясы оның нәтижесінде түзілген заттардың 
түзілу жылуларының (энтальпияларының) қосындысынан реакцияға 
қатысқан заттардың түзілу жылуларының қосындысынан алып 
тастағанға 
тең. 
Реакция 
теңдеуіндегі 
заттардың 
алдындағы 
коэффициенттері олардың сәйкес түзілу жылуларына көбейткіш болады. 

, 
2Mg
(қ)
+ CO
2(г)
= 2MgO
(қ)
+ C
(графит)
. 
Гесс заңы бойынша бұл реакцияның жылу эффектісін былай табады:
. 
Жылу 
эффектісін 
өлшеу 
үшін 
калориметрді 
пайдаланады. 
Оларда 
реакцияларды белгілі мөлшерімен жүргізеді және температураның өзгерісі 
бойынша бөлінген (немесе сіңірілген) жылу мөлшерін өлшейді. 
Заттардың жану энтальпиясы
 
– деп стандартты жағдайда, тиісті 
жоғары оксидтерді түзе жүретін заттың бір молінің оттекпен тотығу 
реакциясындағы өзгеруін айтады. 
Гесс заңының екінші салдары:
 химиялық реакцияның жылу
 
эффектісі 
бастапқы заттардың жану жылулықтарының қосындысынан реакция 
өнімдерінің жану жылулығының қосындысын шегергенге тең
. 
Энтропия
.
Е
кі газдың молекулалары бір-бірімен өздігінен араласып, 
біраздан кейін ыдыстың барлық көлеміне біркелкі тарайды. Араласу кезінде 
жүйенің қысымы, температурасы, энергиясы өзгермейді, газдар да бір-
бірімен әрекеттесе қоймайды, бірақ газдардың араласу процесі өздігінен 
жүрді. Бастапқы күйде ыдыстың әр бөлімінде әр газдың молекулалары өзара 
белгілі бір ретпен орналасқан еді, ал екі газдың молекулалары араласқаннан 
кейін жүйеде ретсіздік байқалады. 
Энергиясы өзгермей өздігінен жүретін процестер жүйеде реттілік азайып 
күшейетін 
бағытта 
жүреді. 
Жүйедегі 
ретсіздіктің

жүктеу/скачать 3,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: