Erish jarayonining mexanizmi.
Erish jarayonining mexanizmi. Har qanday eritma erigan modda va erituvchidan tashkil topgan bo’ladi. Tuzlarning suvli eritmalarida suv erituvchi hisoblanadi. Agar eritmani hosil qiluvchi ikkala komponent erish jarayonida bir xil agregat holatda bo’lsa (masalan, spirt va suv), ko’proq miqdordagi komponent erituvchi hisoblanadi.
Erish jarayonining mexanizmi. Ba’zi bir moddalarning erishida issiqlik ajralib chiqishi erituvchi bilan eruvchi modda o’rtasida kimyoviy o’zaro ta’sir borligini ko’rsatadi. Eritmalar kimyoviy birikmalardan tarkibi o’zgaruvchan bo’lishi bilan farq qiladi. Eritmalar xossalarida ayrim komponentlarning ko’p xossalarini ko’rish mumkin. Kimyoviy birikmalarda bunday holat kuzatilmaydi. Eritmalar tarkibining o’zgaruvchanligi ularning mexanik aralashmalarga o’xshashligini ko’rsatadi, lekin eritmalar aralashmalardan o’zlarining bir jinsliligi bilan keskin farq qiladi. Shunday qilib, eritmalar mexanik aralashma bilan kimyoviy birikma orasidagi oraliq holatni egallaydi.
Erish jarayonining mexanizmi.
Kristall modda erishi mumkin bo’lgan suyuqlikka tushirilsa, uning yuzasidagi ayrim molekulalar ajralib chiqib, erituvchining butun hajmi bo’ylab bir tekisda diffuziyalanadi. Qattiq jism yuzasidagi molekulalarning tebranma harakati va ularning erituvchi molekulalari tomonidan tortilishi nitijasida moddalar molekulalarining yuzadan ajralishi yuz beradi. Bu jarayon kristallarning barchasi to’liq erib ketguncha davom etmaydi, chunki bir vaqtning o’zida erishga teskari bo’lgan kristallizatsiya jarayoni ham sodir bo’ladi. Eritmaga o’tgan molekulalar qattiq jism sirti bilan uchrashganda qattiq jismga tortilib, qaytadan kristallar tarkibiga kiradi. Dastlab erish jarayoni tez boradi, eritmada zarrachalarning soni ko’paygani- dan keyin ikkila jarayon tezliklari tenglashadi, ya’ni bir sekundda necha molekula eritmaga o’tsa, shuncha molekula qaytadan kristallanadi. U vaqtda eritma bilan eruvchi modda orasida dinamik muvozanat qaror topadi, ya’ni eritma to’yinadi. Shunday qilib, erimay qolgan modda bilan muvozanatda turadigan eritma to’yingan eritma deb ataladi.
Ko’pchilik kristall moddalarning suyuqliklarda erishi issiqlik yo`tilishi bilan boradi. Ba’zi moddalar, masalan, natriy gidroksid, kaliy karbonat, suvsiz mis (II) – sulfat suvda eriganda sezilarli darajada harorat ko’tariladi. Ba’zi bir suyuqliklar va hamma gazlarning erishida ham issiqlik ajralib chiqadi. 1 mol moddaning erishi natijasida yo`tiladigan yoki ajralib chiqadigan issiqlik miqdori shu moddaning erish issiqligi deb ataladi. Erish jarayonida sistema entropiyasi sezilarli ortadi, chunki bir modda zarrachalarining ikkinchi moddada bir tekisda taqsimlanishi natijasida sistemaning mikro holatlari soni oshadi. Ko’pchilik kristallarning erishi endotermik jarayon bo’lishiga qaramasdan, Gibbs energiyasining erishdagi o’zgarishi manfiy qiymatga ega va jarayon o’z-o’zicha boradi.
Kristallarning erishida ularning buzilishi yuz beradi, ya’ni bunga ham energiya sarf bo’ladi. Erish jarayoni issiqlik yo`tilishi bilan borishi kerak. Agar teskari effekt kuzatilsa, bunda erish jarayoni bilan bir vaqtda erituvchi bilan eruvchi modda o’rtasida qandaydir o’zaro ta’sirlashuv bo’ladi, natijada kristall panjaraning buzilishiga sarf bo’ladigan energiyaga nisbatan ko’proq energiya issiqlik sifatida ajralib chiqadi.
Ko’pchilik moddalar eriganda ularning molekulalari (ionlari) erituvchi molekulalari bilan bog’lanadi va solvatlar (lotincha solvere – eritmoq) deb ataluvchi birikmalar hosil qiladi. Solvatlarning hosil bo’lish jarayoni solvatlanish deb ataladi. Agar erituvchi suv bo’lsa, bu birikmalar gidratlar, ularning hosil bo’lish jarayoni esa gidratlanish deb nomlanadi. X1X asrning 80-yillarida D.I.Mendeleyev gidratlar nazariyasini yaratdi. Mendeleyev nazariyasiga binoan erish faqat fizik jarayon bo’lmasdan kimyoviy jarayon hamdir. Suvda eriydigan moddalar suv bilan birikmalar hosil qiladi. Moddalarning erish issikligi buni tasdiqlaydi.
Ko’pchilik moddalarning suvli eiritmalaridan o’z tarkibida kristallizatsion suv saqlagan holda kristallar holida ajralib chiqishi erish jarayonining ximizmini tasdiqlaydi. Gidratlar odatda beqaror birikmalar bo’lib, ko’pgina hollarda eritmalar bug’latilganda parchalanib ketadi. Lekin ba’zan gidratlar ancha barqaror bo’lib, eritmadan ajratib olingan kristallar tarkibida suv bo’ladi. Kristallari tarkibiga suv kiruvchi moddalar kristallogidratlar, ular tarkibidagi suv esa kristallizatsion suv deb ataladi.
Kristallogidratlarning tarkibi kristallogidratda qancha miqdordagi suv borligini ko’rsatadigan formulalar bilan ifodalanadi. Masalan, mis sulfat kristallogidrati (mis kuporosi) bir mol CuSO4 hisobiga 5 mol suv saqlaydi va uning formulasi CuSO4∙5H2O holida yoziladi. Natriy sulfat kristallogidrati (glauber tuzi) formulasi Na2SO4∙10N2O holida ifodalanadi.
Gidratlarning hosil bo’lishi issiqlik ajralishi bilan boradi. Gidratlar hosil qiluvchi moddalar eritilganda umumiy issiqlik effekti ularning erish issiqligi effekti bilan gidratlanish issiqligi effekti yig’indisidan iborat bo’ladi. Bu jarayonlardan birinchisi endotermik, ikkinchisi ekzotermik jarayon bo’lganligi uchun umumiy issiqlik effekti ayrim jarayonlarning issiqlik effektlarining algebrik yig’indisiga teng bo’lib, uning qiymati musbat bo’lishi ham, manfiy bo’lishi ham mumkin.
Erish jarayonining mexanizmi
