13. Гиббс энергиясы, энтальпия және энтропия өзара байланысын түсіндіріңіз.

Ішкі энергия- берілген жүйенің толық энергиясы,яғни энергия мөлшеріне заттың бір моліне жатқызады және олДж,кДж немесе кал,ккал бойынша анықталады.Сонымен жүйенің толық энергиясы үш санның қосындысына тең: ∑▒〖E=E〗 кин+Eпот+U Жүйенің ішікі энергиясы өз кезегінде бірнеше құрамдарды біріктіреді.Ішкі энергия – бұл осы жүйеге кіретін барлық бөлшектердің өзара әрекетесуі және қозғалысы.Ішкі энергия молекулааралық энергия жүйесін құрайтын бөлшектердің алға жүрүші,айналмалы және тербелмелі қозғалысының кинетикалық энергиясының қосындысы. Ішкі энергия ядроның ядромен, электронның электронмен,ядроның электронмен әрекеттесуінің потенциалдық энергиясы,ядролық энергия,ядроның тебілуіне сай энергия.Сонымен бөлшектердің өзара тартылысу және тебілісу энергиясы,ішкі молекулярлық немесе атомдар арасындағы әрекеттесу энергиясы,сонымен қатар, ішкі ядролық процестер энергиясының барлықтары ішкі энергияға жатады.Жүйенің энергиясыз күйге әкелуге мүмкіншілік болмағандықтан,заттардың ішкі энергиясының абсолюттік мәні белгісіз.Әдетте,процестегі жүйенің ішкі энергиясының өзгерісін(∆U) анықтайды.∆U=U2-U1 Ішкі энергия жүйе күйінің функциясы болып табылады,яғни оның өзгерісі жүенің бастапқы және соңғы күйімен анықталады және процестің жүру жолына тәуелді емес. Ішкі нергияның,жұлудың, жұмыстың өзара байланыстылығы термодинамиканың бірінші заңымен-энергияның сақталу және өзгеру заңымен анықталады:Клаузиус тұжырымы әлем энергиясы тұрақты, Энергия өзінен өзі пайда болмайды және жоғалмайды,ол тек бір түрден екінші бір түрге ауысады.термодинамиканың бірінші заңы былай аталады:кез келген процесте жүйенің сіңірген жылуы жүйенің іішкі энергиясының өзгеруіне және белгілі жұмыс жасауға жұмсалады.Бұл теідеудің

математикалық түрі мынадай: Q=∆U+A Термодинамикада реакцияның жылу эффектінің бұрынғы берілген таңбаға қарама-қарсы етіп алынады.Оның себебі термодинамикада жылу эффектілерінің бәрі бір жүйе тұрғысынан қаралады.Реакция нәтижесінде жылу жүеден сыртқа шығып жатқанда,жүйенің жылуы кері кемиді,сол себептен теріс таңбалы етіп алынады.Ал,керісінше жылу сырттан жүйеге сіңіріліп жатса,оның энергиясы артатындықтан жылу эффектісінің тваңбасы оң етіп алынады. Энтальпия да ішкі энергия сияқты жүйенің негізгі қасиеттерінің бірі.H=U+Pν болғандықтан, энтальпияны жүйенің ұлғаю энергиясы немесе P,T=const жағдайдағы ішкі және сыртқы энергияларының қосындысы деп қарастыруға болады.Әдетте энтальпияның өзгеруін заттың моліне қатынасты қарастырады және Дж/моль немесе кал/мольөлшем бірліктерімен белгілейді, 1кал=4,187Дж. ∆Hx.p.- реакцияға қатысушы заттардың біреуінің моліне есептелген, берілген реакция жүру кезінде бөлінген н/е сіңірілген жылу мөлшері. Мысалы, CaCO3= CaO+CO2; ∆Hx.p.-=177,94Кдж/моль Кальций карбонатының бір молі(100г) ыдырау р/я-сы кезінде кальций оксидінің молі(56г) мен көміртек диоксидінің молі(44г) түзіледі ж/е177,94Кдж/моль сіңіріледі. Яғни, жүйенің энтальпиясы 177,94 Кдж/моль артады.HCl түзілу р-ясы экзотермиялық реакция: H2+Cl2=2HCl ∆H=-184,73 кДж/моль Жүйенің энтальпиясы -184,73кДж/м- ға кемиді. Күшті қышқылдардың сілтілермен барлық бейтараптану р/я-ры жылу бөлінумен жүреді. H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O н/ежалпытүрде: 2Н3О++OH-=2H2O ∆H= -78.29 кДж/моль. Теңдеумен байланысы:delta 1.deltaH<0,S>0, ондаG<0 болады. Энтропиясы арта түсетін экзотермиялық реакциялар: 2.delta H>0,S<0, онда G>0 болады. Энтропиясы азая түсетін эндотермиялық процестер ешбір температураларда тіке жүре алмайды. 3.delta H<0,S<0, онда G<0 болады.Энтропияның төмендеуімен жүретін экзотермиялық реакциялар. 4.delta H>0,S>0, онда G<0 болады. Егер TS>H болған жағдайда ғана эндотермиялық реакциялар өз бетінше жүре алады.