2. Тепе-теңдікке температураның әсері

Ле-Шателье принципі бойынша, температураның жоғарылауы жүйе-дегі тепе-теңдікті эндотермиялық реакция бағытына қарай жылжы-тады, өйткені энергия жылулық түрінде жұтылатындықтан, темпе-ратураның өсуінекедергі жасалады. Температура төмендеген кезде тепе-теңдік экзотермиялық реакция бағытына қарай жылжиды, сөйтіп температураның әрі қарай төмендеуіне кедергі жасалады. Бұл айтылғандар былайша тұжырымдалады:

экзотермиялық реакциялар үшін: температураның өсуі бастапқы заттардың түзілуін тудырады;

эндотермиялық реакциялар үшін: температураның өсуі өнімдер түзілуін тудырады.

Бұл қорытындылардың дұрыстығы әрі қарай дәлелденеді және бұл өзгерістердің сандық жағынан қалай сипатталатыны көрсетіледі.

а) Вант-Гофф теңдеуі

Вант-Гофф теңдеуі тепе-теңдік константасының (дұрысы lnК-ның) температураға тәуелділігі қисығының көлбеулігін анықтайды, теңдеудің қорытылу жолы 9.3-негіздеуде берілген. Бұл теңдеуді екі түрде жазуға болады.

(а) . (9.26)

9.3-негіздеу.

(9.19)-теңдеу бойынша

ln К =

Бұл теңдеудің екі жағын да температура бойынша дифференциалдап, аламыз

К және тек ∆_r температураға (қысымға емес) тәуелді болатындықтан, дифференциалдардың екеуі де толық дифференциал болып табылады. Алынған теңдеуді түрлендіру үшін Гиббс-Гельмгольц (5.13)-теңдеуін мына түрде пайдаланамыз.

мұнда ∆_r – реакцияның Т температурадағы стандартты энтальпиясы. Соңғы екі теңдеуді біріктіруден Вант-Гофф теңдеуі (9.26а) алынады. Тең-деудің екінші түрін (9.26ә) алу үшін төмендегі теңдіктерді ескеру қажет, яғни

(9.26а)-теңдеу экзотермиялық реакциялар үшін стандартты жағ-дайларда (∆_r < 0) dlnК/dТ < 0 (немесе dК/dТ < 0) болатынын көрсетеді. Көлбеуліктің теріс болуы температура өскенде lnК, демек К азаятынын білдіреді. Сөйтіп, жоғарыда айтылғандай, экзотермия-лық реакцияларда тепе-теңдік бастапқы заттар түзілуі жағына жыл-жиды. Ал егер реакция эндотермиялық болса, онда, керісінше, тепе-теңдік өнімдер түзілу жағына қарай жылжиды. Реакциялық қоспаның осындай қасиеттері термодинамика тұрғысынан былай түсіндіріледі. ∆_r = ∆_rН – Т∆_rS теңдеуін –∆_r /Т = –∆_rН/Т + ∆_rS түрінде жазайық. Экзотермиялық реакцияларда –∆_rН/Т қатынасы қоршаған орта энтро-пиясының оң өзгерісіне сәйкес, өйткені бұл жағдайда өнімдер түзілуі жоғары. Температура жоғарылағанда –∆_rН/Т қатынасының қосатын үлесі азаяды, және сыртқы орта энтропиясының өсуі аз рөл атқарады. Нәтижесінде тепе-теңдіктің оңға қарай жылжуы азаяды. Реакция эндотермиялық болған жағдайда сыртқы ортаның энтропиясының азаюы кезінде реакциялық жүйенің энтропиясының өсуі негізгі фактор ретінде болады. Температура жоғарылаған кезде сыртқы орта энтропиясының әсері азаяды (ол кезде –∆_rН/Т азаятындықтан), сөйтіп реакция өнімдер түзілу бағытына қарай жүреді. Активтілік (немесе ұшқыштылық) арқылы жазылған тепе-теңдік константасы К термодинамикалық тепе-теңдік константасы деп аталады.

6 Билет

1.	Заттың жылусыйымдылығы,  Меншікті және нақты жылусыйымдылықтар,  Орташа және нақты жылусыйымдылықтар олардың өзара байланысын көрсететін теңдеуді қортыңыз

2.

2HCl = H2 + Cl2 реакциясы мысалында Ле-Шателье-Браун принципінің термодинамикалық тұрғыдан негіздеңіз.

Жылусиымдылық. Меншікті, мольдік жылусиымдылық. Өлшем бірліктері. Газды қыздыруға жұмсалатын жылу мөлшері қыздырылатын заттың мөлшеріне және оның температурасын қанша градусқа өзгертуіне байланысты. Денені суыту үшін, одан бір шама жылу мөлшері алынады. Сондықтан, газдың немесе кез келген дененің жылулық қасиеттерін сипаттау үшін жылусыйымдылық деген шаманы қолданады.Дененің температурасын(1 К) өзгерту үшін, оған берілетін немесе одан алынатын жылу мөлшерін – жылусыйымдылық деп атайды. Жылусыйымдылық – меншікті және мольдік жылусыйымдылық деп бөлінеді. Заттың бірлік массасына қатысты жылусыйымдылықты – меншікті жылусыйымдылық деп атайды. Ол с кіші әрпімен белгіленеді. Бұл жылусыйымдылық дененің құрамындағы затты сипаттайды.Заттың бір моліне қатысты жылусыйымдылықты – мольдік жылусыйымдылық дейді. Ол С бас әрпімен белгіленеді. Жылусыйымдылықтың анықтамасы бойынша оның өлшем бірлігі Дж/К, ал меншікті жылусыйымдылықтың – Дж/К*кг және мольдік жылусыйымдылықтың өлшем бірлігі–Дж/К*кг болады.Меншікті жылусыйымдылық пен мольдік жылусыйымдылықтың арасындағы қатынас былай анықталады:с=С/М немесе   ,мұндағы М–мольдік масса.Жылусыйымдылық мына қатынасқа тең болады:   ,мұндағы   –денеге берілген (алынған) жылу мөлшері,   –темпе-ратураның өзгерісі,   –көрсеткіш (индекс) өтетін процестің белгісі. Дененің температурасын   шамаға өзгертуге жұмсалатын   жылу мөлшері процеске тәуелді болғандықтан, жылусыйымдылығы да оны қыздыру немесе суыту шарттарына тәуелділікті көрсетеді, демек   әр түрлі   процестерде бірдей емес. Олай болса, әр түрлі процестерге байланысты жүйе әр түрлі мәндегі жылусыйымдылықпен сипатталады. 2) HCl = H2 + Cl2 реакциясы мысалында Ле-Шателье-Браун принципінің термодинамикалық тұрғыдан негіздеңіз. 10. 2HCl = H2 + Cl2 реакциясы мысалында Ле-Шателье-Браун принципінің термодинамикалық тұрғыдан негіздеңіз. ΔG= -RTLnKp+RTLn PH2+PCl2/PHCl2 ΔG<0  ΔH>0 экзотермиялық ΔG>0  dLnKp/dT= ΔH/RT2 dLnK­p/dT>0 T˄ өскен сайын dLnKp ˄ osedi.