3. Нақты жылу сыйымдылық,орташа жылу сыйымдылық

Нақты жылу сыйымдылық орташа жылу сыйымдылықпен мынадай байланыста болады. Температуралық интервал 0-ге ұмтылғанда:

С = lim C ep, ∆Т → 0

С = бQ / DT

1 грамм заттың жылу сыйымдылығын меншікті жылу сыйымдылық деп атаймыз.

1 моль заттың жылу сыйымдылығын молярлы жылу сыйымдылық деп атайды.

1 г-атом заттың жылу сыйымдылығын атомды жылу сыйымдылық деп атайды.

Функциялық химия курсында көбіне молярлы жылу сыйымдылық қарастырылады. Меншікті және молярлы жылу сыйымдылық арасындағы байланысты былай көрсетуге болады: См = Смен –М° (3), М - молекулалық масса

Жылу сыйымдылқтың молярлы өлшемдері. Дж/(моль К), меншікті -Дж/(г • к).

Физиканың әдістерімен қарастырылады. Термодинамикалық эмпирикалық формулалар қолданылады.

Ср1*і = аі + віТ + СіТ2,

Ср1*і = аі + віТ + СіТ2 + dіТ2,

Ср*і = аі + віТ + С’i/Т2, мұндағы аі,ві,сі,сіі,сЧ - сандық коэффициенттер.

Бақылау сұрақтары

1. Бір атомды идеал газдың СР, Сν мәні неге тең?

2. Екі атомды идеал газдар үшін СР, Сү мәні неге тең?

3. Үш атомды газдар үшін СР ,Сν мәні неге тең?

4. Меншікті және молярлы жылу сыйымдылық түрлері. 5. .Нақты жылу сыйымдылық,орташа жылу сыйымдылық арасындағы байланыс

Әдебиеттер:

1.. Оспанов Х.Х. Физическая химия. – Алматы, 1999 г., 6-12 с.

2.. Жайлауов С. Физикалық химия. Алматы: Рауан, 1992

3. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1983.

4.. Жайлау С.Ж., Кулажанова К.С. Физическая и коллоидная химия. – Алматы: Санат, 1999, с. 234.

№ 4 дәріс

Гесс заңдары

Жоспар

1. Гесс заңдары. Химиялық реакцияның жылу эффектісі

2. Гесс заңының салдарлары

3. Химиялық реакциялардың жылу эффектілерінің температураға тәуелділігі. Кирхгофф теңдеуі.

1. Гесс заңы1. Химиялық реакцияның жылу эффектісі

Химиялық реакциялардың жылу эффектілерін зерттейтін химиялық термодинамиканың саласын термохимия деп атайды.

Химиялық тепе-теңдікті, әр түрлі процесстердегі жылу байланыстарын құрастыру үшін практикада өте маңызы зор. Химиялық реакция нәтижесінде әрекеттесуші заттар табиғаты мүлдем дерлік өзгерумен қатар белгілі мөлшерде энергия жылу түрінде бөлінеді не сіңіріледі. Осы реакция жылуы деп аталынады.

Егер: а) әрекеттесуші заттар мен реакция өнімдерінің температурасын бір

жағдайда өлшегенде;

ә) белгілі бір тұрақты қысым не көлемде реакция жүрсе;

б) пайдалы жұмыс істелінбесе; онда бөлінетін не сіңірілетін жылу реакцияның жылу эффектісі деп аталынады.

Жүйеден жылу бөлінсе ол теріс таңбамен, ал жылу сіңірілсе оң таңбамен белгіленеді. Жылу сіңіре жүретін реакцияларды эндотермиялы, ал жылу бөле жүретін реакцияларды экзотермиялы деп атап, бөлінген жылу шамасын химиялық реакция теңдеуінің жанында келтіріп, оны реакцияның термохимиялық теңдеуі дейді.

Н2(г) + 0,5О2(г) = Н2Осұйық ∆Н = - 241,8 Дж/моль (1)

Термохимиялық теңдікте әрекеттесуші заттардың агрегат күйі, модификациялық түрі өзгерісі индексінде көрсетілуі тиіс. Термохимиялық теңдеулерде арифметикалық тәсілдерді пайдалана отырып қосуға, шегеруге болатындығы Гесс заңынан туындайды.

Гесс заңы термодинамика І - бастамасының нақты бір көрінісі болып табылады, тұрақты көлем не қысым жағдайларында реакция жылу эффектілерін қарастырады. Qр және QV күй функциясы болып табылады, осыдан эксперимент жүзінде 1936 жылы орыс ғалымы Г.И.Гесс мынадай тұжырым жасады.

Реакция жылу, эффектісі оның жүрген жолына байланысты болмай, теқ бастапқы және соңғы күйіне ғана тәуелді болады. Мысал:

(2)

∆Н2 ∆Н3

∆Н4 = ∆Н2 + ∆Н3

Qν = ∆U (2)1 Qр =∆U + рdν = ∆Н (3)

(2) және (3) теңдіктен

Qр - Qν = рdν (4)

Идеал газдардың күй теңдеуі, Менделеев - Клапейрон теңдеуінен,

рΔν ру = ΔnRT, (5)

Δn - реакцияның газ тәрізді мүшелерінің моль санының өзгерісі.

(4) және (5) теңдіктен Qр - Qν = ΔnRT немесе ∆Н = ∆U + ΔnRT (6)

Гесс заңынан туындайтын маңызды екі салдар бар. Олар бойынша реакцияның жылу эффектісін анықтау былай тұжырымдалады.

Химиялық реакцияның жылу эффектісі процестің жүру жолына тәуелсіз, ол тек жүйенің бастапқы және соңғы күйлерімен анықталады. Реакцияның жылу эффектісін стандартты жағдайда (қысым -1,013 10 ⁵ Па, температура- 298 К ) жану және түзілу жылуы бойынша есептейді. Түзілу жылуы деп, 1,013 10 ⁵ Па қысымда, температура- 298 К жағдайда 1 моль берілген қосылыстың жай заттардан түзілу реакциясының жылу эффектісін айтады. Бұл кезде реакцияға қатысушылардың барлығы тұрақты агрегаттық күйде болуы шарт.

Жану жылуы деп, стандартты жағдайда 1 моль зат қарапайым оксидтерге дейін жанғанда бөлінетін жылуды айтамыз.