లెక్చర్స్ ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ యొక్క ప్రెజెంటేషన్ కోర్సు. ఉపన్యాసాల ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ కోర్సు డి

లక్షణ లక్షణం విశ్లేషణాత్మక కెమిస్ట్రీ వ్యవస్థలో పరస్పర సంబంధాలపై ఆసక్తి కలిగి ఉంది: రసాయన కూర్పు - లక్షణ లక్షణాలు, తరువాతి యొక్క అభివ్యక్తి మరియు విశ్లేషణాత్మక సిగ్నల్ యొక్క పరిమాణం యొక్క క్రియాత్మక ఆధారపడటం కోసం కనుగొన్న పరిస్థితుల ఆధారంగా రసాయన విశ్లేషణ పద్ధతులను రూపొందించడానికి. ఏకాగ్రతలు లేదా పదార్ధాల సంపూర్ణ పరిమాణాలు (విశ్లేషణలు) నిర్ణయించబడతాయి: A = f (C). విశ్లేషణాత్మక కెమిస్ట్రీ, పదార్థాల ద్వారా లక్షణ లక్షణాల యొక్క అభివ్యక్తి యొక్క నమూనాలను అధ్యయనం చేసిన ఫలితాల ఆధారంగా, భౌతిక ప్రపంచంలోని ఏదైనా వస్తువుల యొక్క రసాయన కూర్పును కొలవగలిగేలా చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, ఇది మనం ప్రస్తుతం కొలవలేము.

స్లయిడ్ 3

ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం యొక్క సాధారణ భావనలు E 1 E 2 సాధారణంగా ఎలక్ట్రోకెమికల్ సర్క్యూట్‌ను పరిశీలిద్దాం. ఈ సందర్భంలో, ఎలక్ట్రోడ్ రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అయాన్- మరియు ఎలక్ట్రాన్-వాహక దశలను కలిగి ఉన్న వ్యవస్థగా అర్థం చేసుకోబడుతుంది, దీని సరిహద్దుల వద్ద ఎలక్ట్రానిక్ నుండి అయానిక్ వాహకతకి పరివర్తన జరుగుతుంది లేదా దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. సాంకేతిక కోణంలో, ఎలక్ట్రోడ్ తరచుగా ఈ వ్యవస్థ యొక్క ఎలక్ట్రాన్-వాహక భాగంగా మాత్రమే అర్థం అవుతుంది.

స్లయిడ్ 4: ఒక ఎలెక్ట్రోకెమికల్ సర్క్యూట్ ఒక ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణంలో రెండు ఎలక్ట్రోడ్లను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ ఈ పరిస్థితులలో ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత యొక్క నిర్దిష్ట విలువ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది ఎలక్ట్రోడ్ మరియు దానితో సంబంధం ఉన్న ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం. ఇది విశ్లేషణాత్మక ప్రయోజనాల కోసం ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియల ఉపయోగంలో మొదటి దిశకు దారితీస్తుంది - ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కూర్పు యొక్క విధిగా సమతౌల్య ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్స్‌లో మార్పుల నమూనాల స్థాపన. E = f(Ci)

సాధారణ భావనలు ఒక ఎలక్ట్రోకెమికల్ సర్క్యూట్ ఒక ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణంలో రెండు ఎలక్ట్రోడ్లను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ ఈ పరిస్థితులలో ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత యొక్క నిర్దిష్ట విలువ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది ఎలక్ట్రోడ్ మరియు దానితో సంబంధం ఉన్న ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం. ఇది విశ్లేషణాత్మక ప్రయోజనాల కోసం ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియల ఉపయోగంలో మొదటి దిశకు దారితీస్తుంది - ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క కూర్పు యొక్క విధిగా సమతౌల్య ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్స్‌లో మార్పుల నమూనాల స్థాపన. E = f(Ci)

స్లయిడ్ 5

mV సూత్రం ఒక విశ్లేషణాత్మక సంకేతాన్ని కొలవడానికి, ఒక సాధారణ విద్యుత్ వలయం అవసరం. బాహ్య సర్క్యూట్ కోసం మాత్రమే తప్పనిసరి పరిస్థితి కొలిచే పరికరం యొక్క గరిష్ట సాధ్యం అంతర్గత విద్యుత్ నిరోధకత. ఈ అవసరం మేము సమతౌల్య ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత యొక్క విలువపై ఆసక్తి కలిగి ఉన్నాము, ఇది సర్క్యూట్లో విద్యుత్ ప్రవాహం లేనప్పుడు మాత్రమే కొలవబడుతుంది, కోలుకోలేని ఛార్జ్ బదిలీ ప్రక్రియలు లేనప్పుడు. పరికరం యొక్క అధిక అంతర్గత నిరోధకత కారణంగా, మేము ఈ పరిస్థితి యొక్క నెరవేర్పును సమీపిస్తున్నాము. సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత బలం సున్నాకి ఉంటుంది.

స్లయిడ్ 6

సూత్రం mV I=0 mA \/\/\/\/\/\/\/\ ఆదర్శ సందర్భంలో, మరింత ఖచ్చితమైన కొలతల కోసం, “పరిహారం సర్క్యూట్” ఉపయోగించబడుతుంది: ఈ సందర్భంలో, బాహ్య ప్రవాహం సహాయంతో మూలం, ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్స్‌లో వ్యత్యాసానికి సమానమైన వ్యతిరేక దిశలో ఉన్న emf E k సృష్టించబడుతుంది, ఇది ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య ఏర్పడే సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని భర్తీ చేస్తుంది: E 1 – E 2 = E k సిస్టమ్‌లో పరిహారం యొక్క సాక్ష్యం సర్క్యూట్‌లోని ప్రస్తుత విలువ. 0కి సమానం.

స్లయిడ్ 7: జీరో కరెంట్ వద్ద సమతౌల్య ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్‌లను కొలిచే విశ్లేషణ పద్ధతులను సమతౌల్యం లేదా పొటెన్షియోమెట్రిక్ అంటారు.

నిర్వచనాలు సున్నా కరెంట్ వద్ద సమతౌల్య ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్‌లను కొలవడం ఆధారంగా విశ్లేషణ పద్ధతులను సమతౌల్యం లేదా పొటెన్షియోమెట్రిక్ అంటారు.

స్లయిడ్ 8

సూత్రం విశ్లేషణాత్మక సమాచారాన్ని పొందేందుకు ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియలను ఉపయోగించడం యొక్క రెండవ సాధారణ సందర్భం బాహ్య మూలం నుండి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఎలెక్ట్రోకెమికల్ సర్క్యూట్ ద్వారా పంపినప్పుడు పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. mA \/\/\/\/\/\/\/\ mV ఈ సందర్భంలో మేము ఇప్పటికే ఏ సమతౌల్య ప్రక్రియల గురించి మరియు తదనుగుణంగా, నాన్‌క్విలిబ్రియం పద్ధతుల గురించి మాట్లాడుతున్నాము. సాధారణ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ పరిహార సర్క్యూట్‌కు సమానమైన రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ బాహ్య EMF  E1-E2 మరియు, తదనుగుణంగా, I  0 మాత్రమే తేడాతో ఉంటుంది.

స్లయిడ్ 9

10

స్లయిడ్ 10: మేము ఎలక్ట్రోడ్‌లలో ఒకదానిపై పదార్థాల విద్యుద్విశ్లేషణ విభజన ప్రక్రియను నిర్వహించగలము మరియు విడుదల చేసిన పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశిని లేదా దాని విడుదలలో ఖర్చు చేసిన విద్యుత్ మొత్తాన్ని కొలవవచ్చు. దీని ప్రకారం, ఎలక్ట్రోగ్రావిమెట్రీ మరియు కౌలోమెట్రీ పద్ధతులు సాధ్యమే. అనువర్తిత బాహ్య వోల్టేజ్పై సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత ఆధారపడటం నుండి గరిష్ట విశ్లేషణాత్మక సమాచారాన్ని పొందవచ్చు. సాధారణంగా, I = f (E) యొక్క కొలతపై ఆధారపడిన పద్ధతిని వోల్టామెట్రీ అంటారు, ఈ పద్ధతి అనేక రకాలుగా ఉంటుంది.

సూత్రం మేము ఎలక్ట్రోడ్‌లలో ఒకదానిపై పదార్థాల విద్యుద్విశ్లేషణ విభజన ప్రక్రియను నిర్వహించగలము మరియు విడుదల చేసిన పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశిని లేదా దాని విడుదలలో ఖర్చు చేసిన విద్యుత్ మొత్తాన్ని కొలవవచ్చు. దీని ప్రకారం, ఎలక్ట్రోగ్రావిమెట్రీ మరియు కౌలోమెట్రీ పద్ధతులు సాధ్యమే. అనువర్తిత బాహ్య వోల్టేజ్పై సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత ఆధారపడటం నుండి గరిష్ట విశ్లేషణాత్మక సమాచారాన్ని పొందవచ్చు. సాధారణంగా, I = f (E) యొక్క కొలతపై ఆధారపడిన పద్ధతిని వోల్టామెట్రీ అంటారు, ఈ పద్ధతి అనేక రకాలుగా ఉంటుంది.

11

స్లయిడ్ 11

విశ్లేషణ యొక్క పొటెన్షియోమెట్రిక్ పద్ధతులు పొటెన్షియోమెట్రిక్ పద్ధతులు రెండు ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని కొలవడంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. అన్నింటిలో మొదటిది, విశ్లేషణాత్మక దృక్కోణం నుండి ఏ ఎలక్ట్రోడ్లు ఆసక్తికరంగా ఉన్నాయో స్పష్టం చేయడం అవసరం. విశ్లేషణాత్మక ప్రయోజనాల కోసం, ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సంభావ్యత, సూచికగా పనిచేయడం, ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రకాల అయాన్ల ఏకాగ్రతతో ఒక నిర్దిష్ట క్రియాత్మక సంబంధాన్ని కలిగి ఉండటం అవసరం: E = f (C i). అటువంటి ఎలక్ట్రోడ్‌ను సూచిక ఎలక్ట్రోడ్ అంటారు. రెండవ ఎలక్ట్రోడ్, దీనికి విరుద్ధంగా, విశ్లేషణాత్మక కొలతల పరిస్థితులలో స్థిరమైన సంభావ్య విలువను కలిగి ఉండాలి, అనగా. ఒక సూచన ఎలక్ట్రోడ్.

12

స్లయిడ్ 12

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్ల రకాలు మొదటి రకమైన ఎలక్ట్రోడ్లు ఈ లోహం యొక్క అయాన్లను కలిగి ఉన్న ద్రావణంలో మునిగిపోయిన లోహ వ్యవస్థ. మొదటి రకమైన ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సమతౌల్య సంభావ్యత వ్యవస్థలోని సమతౌల్యం యొక్క ఉనికికి లోబడి స్థాపించబడింది: Me  Me n + + ne నెర్న్‌స్ట్ సమీకరణం ప్రకారం, అటువంటి ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సమతౌల్య సంభావ్యత E = E o + (RT /nF) ln a(Me n+) ఇక్కడ R అనేది గ్యాస్ స్థిరాంకం , Т – ఉష్ణోగ్రత, F – ఫెరడే సంఖ్య, a(Me n+) – మెటల్ అయాన్ల చర్య, Eo – a(Me n+) సందర్భానికి అనుగుణంగా ఉండే ప్రామాణిక ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ ) = 1.

13

స్లయిడ్ 13

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్ల రకాలు 1 వ రకం యొక్క ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క విశ్లేషణాత్మక ఉపయోగం యొక్క సమస్య ఏమిటంటే, మెటల్ ఎలక్ట్రోడ్ల కోసం ప్రధాన పరిస్థితిని నెరవేర్చడం దాదాపు అసాధ్యం - సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక సమతౌల్య స్థాపన. ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత అనేక వైపు ప్రక్రియల ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది, తరచుగా నెమ్మదిగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఒక ద్రావణంలో ఉన్న ద్రావకం లేదా ఇతర పదార్ధాలతో మెటల్ అయాన్ల సాల్వేషన్ పరస్పర చర్య, సజల ద్రావణాల యొక్క అత్యంత సాధారణ సందర్భంలో - ఆక్వాటేషన్ మరియు జలవిశ్లేషణ ప్రక్రియలు. అందువల్ల, మొదటి రకమైన ఎలక్ట్రోడ్లు, ఒక నియమం వలె, సూచిక లేదా సూచన ఎలక్ట్రోడ్లుగా ఆకర్షణీయంగా లేవు. సాధారణ నియమానికి రెండు మినహాయింపులు ఉన్నాయి: వెండి మరియు హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్లు.

14

స్లయిడ్ 14

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు అత్యంత ముఖ్యమైన మినహాయింపు హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్, దీని సంభావ్యత ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ స్కేల్‌పై రిఫరెన్స్ పాయింట్‌గా ఎంపిక చేయబడింది. హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్ అనేది ఒక సన్నని గోడల ప్లాటినం ట్యూబ్, ఇది మెత్తటి ప్లాటినంతో వెలుపల పూత పూయబడింది. ట్యూబ్ లోపల 1.01105 Pa (1 atm) హైడ్రోజన్ పీడనం నిర్వహించబడుతుంది. హైడ్రోజన్ ప్లాటినమ్‌లో అధిక ద్రావణీయతను కలిగి ఉందని మరియు దాని ద్వారా అధిక వ్యాప్తి గుణకాలు ఉన్నాయని తెలుసు. అదనంగా, ప్లాటినం ఒక ఉత్ప్రేరకం, ఇది హైడ్రోజన్ అణువును అణువులుగా మరియు వాటి అయనీకరణంలోకి విడదీయడం యొక్క ప్రతిచర్యలో క్రియాశీలత అవరోధాన్ని తొలగిస్తుంది: H 2 (Pt)  2 H + + 2 e

15

స్లయిడ్ 15

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు కాబట్టి, అటువంటి వ్యవస్థ హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రోడ్‌గా పనిచేస్తుంది, దీని సంభావ్యత E = E o + (RT/F)lna (H +) ఉన్నప్పుడు a(H +) = 1, E o ప్రమాణం సంభావ్యత, హైడ్రోజన్ స్కేల్‌పై 0గా తీసుకోబడింది.

16

స్లయిడ్ 16

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్ల రకాలు రెండవ రకం ఎలక్ట్రోడ్లు - రెండవ రకమైన ఎలక్ట్రోడ్లు - మెటల్ వ్యవస్థ మరియు దాని తక్కువ కరిగే ఉప్పు. ఒక క్లాసిక్ ఉదాహరణ Ag/AgCl సిల్వర్ క్లోరైడ్ ఎలక్ట్రోడ్. అటువంటి ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సంభావ్యత సంబంధిత అయాన్ యొక్క ఏకాగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది: E = E o Ag / Ag + + (RT / F) ln a(Ag +) = E o Ag / Ag + + (RT / F) ln PR (AgCl) / a( Cl -) = E o Ag / Ag + + (RT / F) ln PR (AgCl) – (RT / F) lna(Cl -) = E o - (RT/F)ln a( Cl -)

17

స్లయిడ్ 17

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్ల రకాలు పైన పేర్కొన్న సమీకరణానికి అనుగుణంగా, ద్రావణంలో అయాన్ యొక్క స్థిరమైన ఏకాగ్రత వద్ద, ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత యొక్క స్థిరమైన విలువ నిర్ధారించబడుతుంది. అందువల్ల, టైప్ II ఎలక్ట్రోడ్‌లు రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల వలె అత్యంత ఆకర్షణీయంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, Ag/AgCl లేదా Hg/Hg 2 Cl 2 సంతృప్త KCl ద్రావణంలో ఉంచబడింది. కానీ క్లోరైడ్ అయాన్ల ఏకాగ్రతను నిర్ణయించడానికి సూచిక ఎలక్ట్రోడ్లుగా 2 వ రకం యొక్క ఎలక్ట్రోడ్లను ఉపయోగించడం తెలిసిన ఉదాహరణలు ఉన్నాయి.

18

స్లయిడ్ 18

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు అత్యంత సాధారణ రకాల ఎలక్ట్రోడ్‌లలో మూడవది మెంబ్రేన్. కొన్నిసార్లు మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ల భావన అయాన్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్ల భావనతో గుర్తించబడుతుంది. అయాన్-సెలెక్టివ్ అనే పేరు మనం విశ్లేషణాత్మక రసాయన శాస్త్రం కోసం అత్యంత ఆసక్తికరమైన ఎలక్ట్రోడ్‌లను చేరుకుంటున్నామని సూచిస్తుంది.

19

స్లయిడ్ 19

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్ల రకాలు మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ల ఆపరేషన్ సూత్రాలను అర్థం చేసుకోవడానికి, సమానమైన మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ డిజైన్ ప్రకారం సమావేశమైన ఎలక్ట్రోకెమికల్ సర్క్యూట్‌లో మొత్తం సంభావ్య వ్యత్యాసం ఏర్పడే సాధారణ సూత్రాలను పరిశీలిద్దాం. ఎలక్ట్రోడ్-యాక్టివ్ మెటీరియల్‌తో చేసిన మెంబ్రేన్ రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్‌లు mV 1 2 మెంబ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్

20

స్లయిడ్ 20

పొటెన్షియోమెట్రీ ఛాంబర్స్ 1 మరియు 2లోని ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్‌ల యొక్క విభిన్న కార్యకలాపాలతో పరిష్కారాలను కలిగి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రోడ్-యాక్టివ్ మెటీరియల్ అనేది అయానిక్ కండక్టివిటీతో కూడిన పదార్ధం, దీని ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ల పరిష్కారంతో సంభావ్య జంప్ సంభవిస్తుంది, కార్యాచరణకు క్రియాత్మకంగా సంబంధించినది మరియు తత్ఫలితంగా, సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ల సాంద్రతకు: E. M1 = f (a i) ఫలిత సంభావ్యత యొక్క పరిమాణం అదే నెర్న్‌స్ట్ డిపెండెన్స్‌తో సంభావ్య-నిర్ధారణ అయాన్ల కార్యాచరణకు సంబంధించినది: E M1 = Eo + (RT/nF)lna i (1)

21

స్లయిడ్ 21

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పనితీరుకు అయానిక్ వాహకత అవసరం. పదార్థం విద్యుద్వాహకమైనది అయితే, అటువంటి సెల్‌లోని సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని మనం కొలవలేము. పదార్థం ఎలక్ట్రానిక్ వాహకతను కలిగి ఉన్నట్లయితే, ఇది ఎలక్ట్రానిక్ నుండి అయానిక్ వాహకతకు మారే సమయంలో పునరుత్పాదక సంభావ్య జంప్‌లకు దారి తీస్తుంది. సారూప్య సెల్ E సెల్ యొక్క మొత్తం సంభావ్య వ్యత్యాసం = E E.S.1 – E M 1 + E M 2 – E E.S.2 (2)

22

స్లయిడ్ 22

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు సెల్ యొక్క 2వ చాంబర్‌లో ద్రావణం యొక్క కూర్పు స్థిరంగా ఉంటే, మరియు మొదటి గదిలో మనం సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్‌ల వేరియబుల్ సాంద్రతతో పరిష్కారాలను ఉంచుతాము, ఆపై E కణాలకు ఇచ్చిన సమీకరణంలో మాత్రమే వేరియబుల్ ఉంటుంది. విలువ E M 1. సమానత్వం (1) నుండి Eని (2) M 1గా మార్చడం ద్వారా, మేము ఈ క్రింది వ్యక్తీకరణను పొందుతాము: E సెల్ = (E E.S.1 + E M2 – E E.S.2 - E o M1) – (RT / nF ) lna i = const – (RT / nF) lna i ఇక్కడ const అనేది స్థిరమైన భాగాల మొత్తం విలువ.

23

స్లయిడ్ 23

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు తెలిసిన కార్యకలాపాలతో అనేక పరిష్కారాలను సిద్ధం చేసిన తర్వాత మరియు ఐ-పదార్థం యొక్క సాంద్రతలతో పలుచన పరిష్కారాల విషయంలో, క్రమాంకన గ్రాఫ్‌ను నిర్మించవచ్చు. Cell lna i ఈ క్రమాంకన గ్రాఫ్‌ని ఉపయోగించి, మీరు ద్రావణంలో i-th పదార్ధం యొక్క ఏకాగ్రతను నిర్ణయించవచ్చు.

24

స్లయిడ్ 24

పొటెన్షియోమెట్రీలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల రకాలు పరిగణింపబడే సెల్‌ను ద్రావణం వైపు పొర సరిహద్దుతో పాటు రెండు భాగాలుగా విభజించవచ్చు 1. దాని కుడి భాగం, ఇందులో రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్, సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక పదార్ధం యొక్క స్థిరమైన గాఢతతో కూడిన పరిష్కారం మరియు పొరను కలిగి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రోడ్-యాక్టివ్ మెటీరియల్, మెమ్బ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ అంటారు. Eme = const – (RT/nF)ln ai = const – (0.059/n)lg ai అయాన్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు: ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ యొక్క రేఖీయత ప్రాంతం (పరిధి), ఎంపిక, ప్రతిస్పందన సమయం.

25

స్లయిడ్ 25

ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ అయాన్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్లు సాధారణంగా పలుచన ద్రావణాలలో అయాన్ల ఏకాగ్రతను గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ E - lgCi అక్షాంశాలలో నిర్మించబడింది మరియు lgai కాదు. logCiకి బదులుగా, p i = - logCi విలువ తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. E p i 5 4 3 2 1 లీనియారిటీ పరిధి ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్, ఇది కూడా అమరిక గ్రాఫ్, ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిధిలో సరళ రేఖ వలె కనిపిస్తుంది మరియు పరిధి అంచులలో వంగి ఉంటుంది

26

స్లయిడ్ 26

ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ తక్కువ సాంద్రతలు ఉన్న ప్రాంతంలో ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ యొక్క సరళత నుండి విచలనం చాలా తరచుగా పొర యొక్క ఎలక్ట్రోడ్-క్రియాశీల పదార్ధం యొక్క రద్దుతో ముడిపడి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ యొక్క ఏకాగ్రత ఏర్పడుతుంది. పొరకు ప్రక్కనే ఉన్న ద్రావణ పొర, కొలిచిన దానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ద్రావణంలో సంబంధిత అయాన్ల ఏకాగ్రత తగ్గినప్పుడు, పొర రద్దు ప్రభావం మరింత గుర్తించదగినదిగా మారుతుంది మరియు ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ల ఈ ఏకాగ్రతకు సంబంధించిన విలువకు వస్తుంది. ఇచ్చిన ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ AgCl-ఆధారిత పొరతో క్లోరైడ్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. తెలిసినట్లుగా, PR AgCl = 1.8. 10-10.

27

స్లయిడ్ 27

అంతరాయం కలిగించే ప్రభావాలు మెమ్బ్రేన్ డిసోలషన్ ఉత్పత్తుల యొక్క అంతరాయ ప్రభావం సహజంగా 10 -5 నుండి 10 -4 Mol/l వరకు ఏకాగ్రత పరిధిలో కనిపించడం ప్రారంభమవుతుంది. అధిక సాంద్రతలు ఉన్న ప్రాంతంలో సరళత నుండి ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ యొక్క విచలనానికి ప్రధాన కారణం అయాన్ల ఏకాగ్రత మరియు కార్యాచరణలో గణనీయమైన వ్యత్యాసం. కానీ మరింత క్లిష్టమైన ప్రక్రియలు కూడా సంభవించవచ్చు. ఉదాహరణకు, క్లోరైడ్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్ల కోసం - కరిగే క్లోరైడ్ కాంప్లెక్స్‌లు ఏర్పడటం వలన గాఢమైన క్లోరైడ్ ద్రావణాలలో AgCl యొక్క ద్రావణీయత పెరుగుదల -.

28

స్లయిడ్ 28

సెలెక్టివిటీ ఒక ISE యొక్క ఎంపిక అనేది అయాన్లకు సంబంధించి సెలెక్టివిటీ కోఎఫీషియంట్స్ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది సమతౌల్య ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత యొక్క విలువను ప్రభావితం చేస్తుంది. సెలెక్టివిటీ కోఎఫీషియంట్ అనేది ఎలక్ట్రోడ్ పొటెన్షియల్ యొక్క అదే విలువకు అనుగుణంగా ఉండే సంభావ్య-నిర్ధారణ మరియు జోక్యం చేసుకునే అయాన్ల సాంద్రతల నిష్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది: K i / j = C i / C j షరతు కింద E i = E j ఇక్కడ E i అనేది ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ యొక్క లీనియరిటీ ప్రాంతంలో ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత యొక్క విలువ, సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ C i యొక్క ఏకాగ్రత వద్ద; E j అనేది ఏకాగ్రత C jతో జోక్యం చేసుకునే అయాన్ ఉనికి ద్వారా నిర్ణయించబడిన ఎలక్ట్రోడ్ సంభావ్యత యొక్క విలువ.

29

స్లయిడ్ 29

సెలెక్టివిటీ p i E -lgC i 5 4 3 2 1 E j at C j A Cj = const Ci - వేరియబుల్ Ki/j = Ci/Cj గ్రాఫికల్‌గా Ki / j నిర్వచనం. అంతరాయం కలిగించే అయాన్ C j యొక్క స్థిరమైన ఏకాగ్రత మరియు సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక ఒక వేరియబుల్ గాఢతతో పరిష్కారాల శ్రేణి తయారు చేయబడుతుంది. C i తగ్గినప్పుడు, అంతరాయం కలిగించే ఏజెంట్ యొక్క ఉనికి తనను తాను మరింత ఎక్కువగా ప్రభావితం చేస్తుంది. కొలిచిన సంభావ్య వ్యత్యాసం యొక్క విలువ పీఠభూమికి చేరుకుంటే, ఎలక్ట్రోడ్ i-అయాన్‌లను గ్రహించడం ఆగిపోయిందని ఇది సూచిస్తుంది.

30

స్లయిడ్ 30

C j వద్ద ఖండన పాయింట్ E = f (p i) మరియు E యొక్క అబ్సిస్సా యొక్క ఎంపిక p i = - logC iకి అనుగుణంగా ఉంటుంది. Cj విలువ ప్రయోగాత్మక పరిస్థితుల నుండి తెలిసినందున, ఇక్కడ నుండి మేము C i మరియు ఎంపిక గుణకం Ki / j = C i / C j యొక్క సంబంధిత విలువను కనుగొంటాము. ఒకవేళ కి/జె< 1, то электрод более селективен к i -ионам и наоборот, при Ki / j >1 ఎలక్ట్రోడ్ అంతరాయం కలిగించే అయాన్ ఉనికికి మరింత బలంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది. క్లోరైడ్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఉపయోగించి క్లోరైడ్‌లను నిర్ణయించేటప్పుడు బ్రోమైడ్‌లు మరియు అయోడైడ్‌లు ఉండటం ఒక ఉదాహరణ.

31

స్లయిడ్ 31

సెలెక్టివిటీ B.P. నికోల్స్కీ ప్రతిపాదించిన సమీకరణం ద్వారా అనేక జోక్యం చేసుకునే అయాన్ల మొత్తం ప్రభావం పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది: E me = const – (0.059/n)log అయానిక్ సమతౌల్యాన్ని స్థాపించేటప్పుడు జోక్యం చేసుకునే ప్రభావం అయాన్ల పోటీతో సంబంధం కలిగి ఉంటే ఈ సమీకరణం చెల్లుతుంది. పొర మరియు పరిష్కారం మధ్య.

32

స్లయిడ్ 32

సెలెక్టివిటీ తగ్గించబడిన ఎంపిక, అనగా. ఫారిన్ అయాన్ల యొక్క జోక్యం ప్రభావం యొక్క అభివ్యక్తి ఎల్లప్పుడూ పొర ఉపరితలం మరియు ద్రావణం మధ్య అయాన్ మార్పిడి ప్రక్రియలతో సంబంధం కలిగి ఉండదు, హాలైడ్ అయాన్ల పరస్పర ప్రభావం విషయంలో. చాలా తరచుగా, సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ యొక్క అయానిక్ సమతుల్యత ద్రావణంలో సంక్లిష్ట నిర్మాణ ప్రక్రియల ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. ఉదాహరణకు, ఫ్లోరైడ్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క అయానిక్ ఫంక్షన్ Fe(III) మరియు Al(III) అయాన్ల ఉనికి ద్వారా బలంగా ప్రభావితమవుతుంది, ఇవి ఫ్లోరైడ్ అయాన్లతో బలమైన కాంప్లెక్స్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. రెట్టింపు చార్జ్ చేయబడిన కాటయాన్స్ Cu II, Cd II, Pb II, మొదలైన వాటి కోసం ఎంపిక చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్ల ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్లపై. వాటితో సంక్లిష్టంగా ఏర్పడే సామర్థ్యం ఉన్న ఏదైనా అయాన్లు ప్రభావం చూపుతాయి.

33

స్లయిడ్ 33

ప్రతిస్పందన సమయం మూడవ అతి ముఖ్యమైన లక్షణం అయాన్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ప్రతిస్పందన సమయం, ఇది ఏకాగ్రతలో ఆకస్మిక మార్పు తర్వాత స్థిరమైన సంభావ్య విలువను చేరుకోవడానికి ఎలక్ట్రోడ్ కోసం అవసరమైన సమయాన్ని వర్ణిస్తుంది. t ఆఫ్ విలువ ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క వ్యక్తిగత లక్షణాలపై మరియు కొలత పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏకాగ్రత జంప్ పెద్దది, ప్రతిస్పందన సమయం ఎక్కువ.

34

స్లయిడ్ 34

ప్రతిస్పందన సమయం తక్కువ నుండి అధిక సాంద్రతలకు మారినప్పుడు, ఒక నియమం వలె, ప్రతిస్పందన సమయం రివర్స్ ట్రాన్సిషన్ సమయంలో కంటే తక్కువగా ఉంటుంది: t off1< t откл4 ; t откл2 < t откл3 t откл1 t откл2 t откл3 t откл4 С 1 С 2 С 3 С 2 С 1 t Поэтому для характеристики электродов всегда необходимо указывать, какому концентрационному скачку соответствует то или иное значение времени отклика. Без этого сравнение электродов некорректно.

35

స్లయిడ్ 35

ఎలక్ట్రోడ్ మెమ్బ్రేన్ మెటీరియల్స్ ISEల యొక్క ప్రధాన విశ్లేషణాత్మక లక్షణాలు ప్రాథమికంగా పొరలు తయారు చేయబడిన పదార్థాల లక్షణాల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. ఎలక్ట్రోడ్-యాక్టివ్ పదార్ధాల దశ స్థితిపై ఆధారపడి, అయాన్-సెలెక్టివ్ ఎలక్ట్రోడ్లలో ఉపయోగించే మూడు ప్రధాన రకాల పొరలు ఉన్నాయి: స్ఫటికాకార, గాజు మరియు ద్రవ. మొదటి మరియు ఇప్పటికీ అత్యంత ముఖ్యమైన రకం ఎలక్ట్రోడ్ పొరలు గాజు ఎలక్ట్రోడ్లు, వీటిలో పొరలు సిలికేట్ గ్లాసులతో తయారు చేయబడ్డాయి. అన్ని సిలికేట్ గ్లాసులను పాలిమర్ సిలిసిక్ ఆమ్లాల లవణాలుగా పరిగణించవచ్చు. అవి హైడ్రోనియం అయాన్లకు ప్రత్యేకమైన ఎంపికను కలిగి ఉంటాయి. ఏ ఇతర ఎలక్ట్రోడ్ వెడల్పులో కూడా దగ్గరగా ఉండే ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ యొక్క సరళత పరిధిని కలిగి ఉండదు: హైడ్రోజన్ అయాన్ల చర్యలో మార్పుల పరిమాణం యొక్క దాదాపు 14 ఆర్డర్లు.

36

స్లయిడ్ 36

ఎలక్ట్రోడ్ పొరల పదార్థాలు ఆధునిక విశ్లేషణాత్మక రసాయన శాస్త్రం గాజు ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉపయోగించి pH కొలత లేకుండా ఊహించడం కూడా కష్టం. గాజు కూర్పును సవరించడం ద్వారా, సోడియం అయాన్ల కోసం ఎంపిక చేసిన ఎలక్ట్రోడ్లను సృష్టించే సమస్యలను పరిష్కరించడం సాధ్యమైంది. ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ మరియు సెలెక్టివిటీ యొక్క లీనియరిటీ పరిధి పరంగా, అవి pH ఎలక్ట్రోడ్‌ల కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటాయి మరియు సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక సోడియం అయాన్‌లతో పోలిస్తే హైడ్రోజన్ అయాన్‌లకు ఎల్లప్పుడూ ఎక్కువ ఎంపిక చేయబడతాయి. గ్లాస్ ఎలక్ట్రోడ్‌లకు ప్రధాన సవాలు అధిక అయానిక్ వాహకతతో అద్దాలను సృష్టించడం. అదే సమయంలో, ఇతర అయాన్లకు ఎంపిక చేయబడిన గాజు కూర్పుల కోసం శోధన కొనసాగుతుంది. అనేక అసలైన పరిష్కారాలు కనుగొనబడ్డాయి, ప్రత్యేకించి, చాల్కోజెనైడ్ గ్లాసులను ఎలక్ట్రోడ్-యాక్టివ్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించడం.

37

స్లయిడ్ 37

ఎలక్ట్రోడ్ పొరల యొక్క పదార్థాలు స్ఫటికాకార పొరలు మోనో- మరియు పాలీక్రిస్టలైన్‌గా విభజించబడ్డాయి మరియు తరువాతి, క్రమంగా, సజాతీయ మరియు భిన్నమైనవిగా విభజించబడ్డాయి. అదే రసాయన కూర్పుతో, స్ఫటికాకార ఎలక్ట్రోడ్ల మార్పుల మధ్య వ్యత్యాసాలు తమను తాము వ్యక్తపరుస్తాయి, మొదటగా, ప్రతిస్పందన సమయం వంటి ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క విశ్లేషణాత్మక లక్షణం. కొన్నిసార్లు పొర పదార్థం యొక్క వివిధ ద్రావణీయతతో అనుబంధించబడిన ఎలక్ట్రోడ్ ఫంక్షన్ యొక్క లీనియరిటీ యొక్క ప్రాంతం యొక్క దిగువ పరిమితికి అనుగుణంగా సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ యొక్క ఏకాగ్రతలో వ్యత్యాసాలు స్వల్పంగా కనిపిస్తాయి. పాలీక్రిస్టలైన్ పొరల కంటే మోనోక్రిస్టలైన్ పొరలు ఎల్లప్పుడూ తక్కువగా కరుగుతాయి. ఈ తరగతికి చెందిన మెమ్బ్రేన్ మెటీరియల్‌లను ఎంచుకునే అవకాశాలు చాలా పరిమితంగా ఉంటాయి మరియు చాలా వరకు అయిపోయాయి. హాలైడ్ అయాన్ల అయానోమెట్రిక్ నిర్ధారణకు స్ఫటికాకార పొరలను ఉపయోగించి అత్యంత విజయవంతమైన పరిష్కారాలు కనుగొనబడ్డాయి: F -, Cl -, Br -, I - మరియు S 2-

38

స్లయిడ్ 38

ఎలక్ట్రోడ్ మెమ్బ్రేన్ పదార్థాలు మూడవ రకం పొర ద్రవ లేదా ప్లాస్టిసైజ్ చేయబడింది. ఒక పొర వలె ఉచిత ద్రవ పొరతో కొలిచే కణాన్ని సృష్టించడం చాలా కష్టం కాబట్టి, ఈ ద్రవంలో ఉబ్బిన పాలిమర్‌తో చేసిన ఉపరితలం సాధారణంగా ద్రవ ఎలక్ట్రోయాక్టివ్ పదార్థంతో కలిపి ఉంటుంది. అందువల్ల పేరు - ప్లాస్టిసైజ్డ్ పొరలు. ఈ రకమైన పొరలు ఆచరణాత్మక ఉపయోగం కోసం గణనీయంగా తక్కువ సౌకర్యవంతంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, ద్రవాలు ఆవిరైపోతాయి. అందువల్ల, ప్లాస్టిసైజ్డ్ పొరల జీవితకాలం ఘన పొరల కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. కానీ ఒక ముఖ్యమైన ప్రయోజనం ఉంది - సెలెక్టివిటీ మరియు అయానిక్ వాహకత యొక్క ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా పదార్థాలను ఎంచుకోవడానికి చాలా పెద్ద సంఖ్యలో ఎంపికలు. ముఖ్యంగా, నైట్రేట్లు, అమ్మోనియం, పొటాషియం మరియు కాల్షియం అయాన్ల నిర్ధారణ వంటి నొక్కడం సమస్యలు ప్లాస్టిసైజ్డ్ పొరల ఆధారంగా పరిష్కరించబడతాయి.

39

స్లయిడ్ 39

సమస్య యొక్క స్థితి అయానోమెట్రీ అభివృద్ధిలో చాలా ముఖ్యమైన అంశం, అలాగే చాలా విశ్లేషణాత్మక పద్ధతులు, సాంకేతిక మరియు సాంకేతిక పరిష్కారాల స్థాయి. ఈ రోజు వరకు, అనేక ISE డిజైన్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, సాంప్రదాయిక సాధారణ విశ్లేషణ పథకాలలో వాటి ఉపయోగం కోసం మరియు జీవ వస్తువుల ప్రవాహ విశ్లేషణ మరియు విశ్లేషణ వంటి నిర్దిష్ట విశ్లేషణాత్మక సమస్యలను పరిష్కరించడం కోసం రూపొందించబడ్డాయి, జీవుల జీవ ద్రవాలలో నేరుగా సిటు కొలతలతో సహా. డిజైన్‌లను మార్చడం మరియు సూక్ష్మీకరణ పద్ధతి యొక్క సాధారణ సూత్రాలను ప్రభావితం చేయదు. కొన్ని పరిభాష సమస్యలు తలెత్తాయి.

40

స్లయిడ్ 40

నిబంధనలు గత మూడు దశాబ్దాలుగా విశ్లేషకుల దైనందిన జీవితంలో కొత్త పదం ఆవిర్భావం - రసాయన సెన్సార్లు. నేను రసాయన సెన్సార్‌ను ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా విశ్లేషించిన మాధ్యమం యొక్క రసాయన కూర్పులో మార్పుల గురించి సమాచారాన్ని కన్వర్టర్‌గా నిర్వచిస్తాను. ఈ పదానికి సాధారణంగా ఆమోదించబడిన వివరణ లేదు. ఉజ్జాయింపు అర్థం అనేది ద్రవ మరియు వాయు మాధ్యమంలో రసాయనాల సాంద్రతను నేరుగా కొలిచే ఒక సూక్ష్మ సాధనం. కొలత సూత్రాలు ఏవైనా కావచ్చు. ISE ఈ పదం యొక్క సెమాంటిక్ కంటెంట్‌కి బాగా సరిపోతుంది. అందువల్ల, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో రసాయన సెన్సార్ల ఎంపికలలో ఒకటిగా ISEలను పరిగణించే ధోరణి ఉంది. కొత్త పదం కారణంగా కంటెంట్ మారలేదు.

41

స్లయిడ్ 41

వర్తించే పరిస్థితులు రసాయన విశ్లేషణలో అయానోమెట్రీ పాత్ర యొక్క అంచనా చాలా అస్పష్టంగా ఉంది. ఔత్సాహికులు సాధారణంగా పద్ధతి యొక్క సామర్థ్యాలను అతిశయోక్తి చేస్తారు, అయితే అభ్యాసకులు దీనిని తక్కువగా అంచనా వేస్తారు. ఆబ్జెక్టివ్‌గా, నియంత్రిత వాతావరణం యొక్క ప్రవాహంలో నిరంతర విశ్లేషణకు అయానోమెట్రీ అనువైన పద్ధతి అని వాదించవచ్చు, ముందుగా తెలిసిన విశ్లేషణ యొక్క ఏకాగ్రతలో మార్పులను పర్యవేక్షించడం అవసరం. ఇది పర్యావరణ పర్యవేక్షణ లేదా సాంకేతిక ప్రక్రియల నిరంతర పర్యవేక్షణ కావచ్చు. నిజ సమయం నుండి కొంత ఆలస్యంతో, విశ్లేషణ వస్తువులో నిర్దిష్ట భాగం యొక్క ఏకాగ్రతలో మార్పుల గురించి మేము సమాచారాన్ని అందుకుంటాము. ప్రయోగశాల ఆచరణలో, pH-మెట్రీ పద్ధతి బేషరతుగా గుర్తించబడింది.

42

స్లయిడ్ 42

వర్తించే పరిస్థితులు వ్యక్తిగత అయాన్ల నిర్ధారణకు కూడా ఈ పద్ధతి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది: F -, Cl -, Br -, I -, S 2-. హెవీ మెటల్ అయాన్ల నిర్ణయంతో పరిస్థితి మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది. ఏదైనా ISE యొక్క సంభావ్యత అనేది ద్రావణంలో సంభావ్య-నిర్ణయాత్మక అయాన్ల ఏకాగ్రత యొక్క విధి. అందువల్ల, అయానిక్ సమతుల్యతలో మార్పుకు దారితీసే ఏదైనా రసాయన ప్రక్రియ విశ్లేషణాత్మక సిగ్నల్ యొక్క పరిమాణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఆదర్శ పరిస్థితులలో (ఆమ్ల ద్రావణం, కాంప్లెక్సింగ్ ఏజెంట్లు లేకపోవడం) మాత్రమే సంబంధిత కాటయాన్‌ల రూపంలో ద్రావణంలో భారీ లోహాలు ఉంటాయి: Cu 2+, Cd 2+, Pb 2+, మొదలైనవి. సహజ మరియు వ్యర్థ జలాలు వంటి నిజమైన సజల వాతావరణాలలో, జలవిశ్లేషణ ప్రక్రియలు మరియు అకర్బన మరియు సేంద్రీయ లిగాండ్‌లతో సంక్లిష్ట నిర్మాణం జరుగుతాయి.

44

స్లయిడ్ 44

టైట్రేషన్ యాసిడ్-బేస్ టైట్రేషన్‌లో, ఒక గాజు pH ఎలక్ట్రోడ్ సాధారణంగా సూచికగా ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రత్యక్ష పొటెన్షియోమెట్రీపై ప్రయోజనం: H + అయాన్ల యొక్క మొత్తం సాంద్రతకు బదులుగా, వివిధ డిస్సోసియేషన్ స్థిరాంకాలతో వ్యక్తిగత ఆమ్లాల సాంద్రతలను నిర్ణయించవచ్చు. pH 10 8 6 4 2 0 Ka=10 -10 Ka=10 -8 Ka=10 -6 Ka=10 -4 బలమైన ఆమ్లం HNO 3 V (NaOH)

45

స్లయిడ్ 45

pH 11 9 7 5 3 0 Vt.eని నిర్ణయించే పద్ధతులు. V(NaOH), ml V(NaOH), ml Vt.e.  E /  V మొదటి నుండి, పొటెన్షియల్‌లో (టైట్రేషన్ జంప్) పదునైన మార్పును వ్యక్తీకరించడానికి అవసరమైన టైట్రాంట్ వాల్యూమ్‌ను సుమారుగా కనుగొనండి. అప్పుడు విశ్లేషించబడుతున్న ద్రావణంలోని తాజా భాగంలో కొద్దిగా చిన్న పరిమాణంలో టైట్రాంట్ ప్రవేశపెట్టబడుతుంది, ఆపై ఖచ్చితమైన టైట్రేషన్ నిర్వహించబడుతుంది మరియు ప్రతి టైట్రాంట్ అదనంగా  E కోసం సంభావ్య జంప్  V నమోదు చేయబడుతుంది మరియు ఆధారపడటం నిర్మించబడింది: ముగింపును కనుగొనడం టైట్రేషన్ యొక్క పాయింట్

టైట్రేషన్ సమయంలో ఫీచర్లు రెడాక్స్ టైట్రేషన్‌లో, సూచిక ఎలక్ట్రోడ్ కలుస్తుంది. Pt (ఒక జడ మెటల్ ఎలక్ట్రోడ్ - తగ్గిన రూపం నుండి ఆక్సిడైజ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ల క్యారియర్). అవపాత పద్ధతిలో (సాపేక్షంగా అరుదుగా ఉపయోగించే ఎంపిక), Cl - అయాన్‌లను Ag + అయాన్‌లతో టైట్రేట్ చేసేటప్పుడు మెటల్ Ag ఎలక్ట్రోడ్ ఉపయోగించబడుతుంది.

ఫెడరల్ ఏజెన్సీ ఫర్ ఎడ్యుకేషన్

USTU - UPI

"లోహ ప్రక్రియల సిద్ధాంతం" విభాగం

L.A జుకోవా, A.A. జుకోవ్

ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ

ఎడ్యుకేషనల్ ఎలక్ట్రానిక్ టెక్స్ట్ పబ్లికేషన్ "థియరీ ఆఫ్ మెటలర్జికల్ ప్రాసెసెస్" విభాగంచే తయారు చేయబడింది

150100 – మెటలర్జీ, 150600 – మెటీరియల్స్ సైన్స్ అండ్ మెటీరియల్స్ టెక్నాలజీలోని విద్యార్థుల కోసం “ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ” అనే క్రమశిక్షణపై లెక్చర్ నోట్స్

ఎకటెరిన్‌బర్గ్

విభాగం 1. పరిచయం మరియు ప్రాథమిక నిబంధనలు……………………			…………….…………………………
ఉపన్యాసం 1……………………	……………………………		……………………………
విభాగం 2. ఉష్ణ ప్రభావాల గణనకు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క అప్లికేషన్
ప్రక్రియలు………………………………	………………………………………………………
ఉపన్యాసం 2………………………………		……………………………………………………
విభాగం 3. ప్రక్రియల దిశను నిర్ణయించడానికి థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం యొక్క అప్లికేషన్
మరియు సమతౌల్య పరిస్థితులు ………………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 3………………………………	……………………………………………………………
ఉపన్యాసం 4…………	…………………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 5.....	………………………………………………………………………………
విభాగం 4. పరిష్కారాల థర్మోడైనమిక్స్……………….			……………………………………………….44
ఉపన్యాసం 6…………………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 7.......	……………………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 8.....	……………………………………………………………………………
విభాగం 5. దశ సమతౌల్యత మరియు దశ రేఖాచిత్రాలు…….				…………………………..……59
ఉపన్యాసం 9………………………………………………………………				……………………………
ఉపన్యాసం 10……………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 11…………………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 12……………………………………………………………………
విభాగం 6. ఉపరితల దృగ్విషయాలు………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 13……………………………………………………………………
ఉపన్యాసం 14……………………………………………………………………
విభాగం 7. సజాతీయ రసాయన ప్రతిచర్యల గతిశాస్త్రం………………………				...…………………
ఉపన్యాసం 15…………………………………………………………………………
విభాగం 8. వైవిధ్య రసాయన ప్రతిచర్యల గతిశాస్త్రం………………………………………………………
ఉపన్యాసం 16………………………………………………………………			…………………………………
ఉపన్యాసం 17……………………………………………………………………
విభాగం 9. ద్రవ మరియు నిరాకార లోహాల నిర్మాణం మరియు లక్షణాలు…………………………………….147
ఉపన్యాసం 18……………………………………………………………………

విభాగం 1. పరిచయం మరియు ప్రాథమిక నిబంధనలు

క్రమశిక్షణ యొక్క పేరు నుండి ఇది కెమిస్ట్రీ మరియు ఫిజిక్స్ మధ్య సరిహద్దు శాస్త్రం అని అనుసరిస్తుంది. భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క ప్రధాన పని వివిధ భౌతిక మరియు రసాయన దృగ్విషయాల మధ్య సంబంధాన్ని అధ్యయనం చేయడం. ప్రతి వాస్తవ దృగ్విషయం సంక్లిష్టమైనది కాబట్టి, దానిలోని వ్యక్తిగత అంశాల గుర్తింపు - భౌతిక లేదా రసాయన - చాలా ఏకపక్షంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, భౌతిక రసాయన శాస్త్రం మరియు భౌతిక శాస్త్రం మరియు రసాయన శాస్త్రం యొక్క వ్యక్తిగత శాఖల ద్వారా అధ్యయనం చేయబడిన సమస్యల మధ్య గీతను గీయడం కొన్నిసార్లు కష్టం. ఒక శాస్త్రంగా, భౌతిక రసాయన శాస్త్రం 19వ శతాబ్దం రెండవ భాగంలో రూపుదిద్దుకోవడం ప్రారంభించింది, అయినప్పటికీ భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క పేరు మరియు సాధారణ నిర్వచనం మొదట M.V. లోమోనోసోవ్ (1752): "ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ అనేది ఒక శాస్త్రం, ఇది భౌతిక సూత్రాలు మరియు ప్రయోగాల ఆధారంగా సంక్లిష్టమైన శరీరాలలో రసాయన కార్యకలాపాల ద్వారా ఏమి జరుగుతుందో వివరించాలి."

భౌతిక రసాయన శాస్త్రం రసాయన ప్రక్రియల యొక్క బహుముఖ అధ్యయనంతో వ్యవహరిస్తుంది

మరియు రెండు శాస్త్రాల సైద్ధాంతిక మరియు ప్రయోగాత్మక పద్ధతులను, అలాగే మన స్వంత పద్ధతులను ఉపయోగించి వాటితో పాటు భౌతిక దృగ్విషయాలు. ఇది ఒక రసాయన ప్రక్రియ యొక్క కోర్సు మరియు దాని ఫలితాన్ని అంచనా వేయడం సాధ్యపడుతుంది మరియు అందువల్ల, సరైన ఫలితాన్ని పొందేందుకు దానిని నియంత్రించవచ్చు. ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ అప్లికేషన్ యొక్క ఫీల్డ్ రసాయన మరియు దశల పరివర్తనలు, రసాయన ప్రక్రియలపై భౌతిక పారామితుల ప్రభావం మరియు భౌతిక లక్షణాలపై రసాయన కూర్పు యొక్క అన్ని సమస్యలను కవర్ చేస్తుంది. పదార్థాల యొక్క వివిధ లక్షణాలు మరియు వాటి భాగస్వామ్యంతో వివిధ ప్రక్రియల లక్షణాల యొక్క బహుముఖ అధ్యయనం ఆధారంగా, భౌతిక రసాయన శాస్త్రం రెండు ముఖ్యమైన సమస్యలను పరిష్కరిస్తుంది - ఇది ప్రక్రియ సంభవించే అవకాశం మరియు దాని వేగాన్ని నిర్ధారిస్తుంది మరియు దానిని అనుమతించే కారకాలను నిర్ణయిస్తుంది. నియంత్రించబడింది.

మెటలర్జీ దీర్ఘకాలంగా భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క విజయాలపై ఆధారపడింది, ఇది మెటలర్జికల్ యూనిట్లలో సంభవించే ప్రక్రియల సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేయడం సాధ్యపడింది. ఇచ్చిన పరిస్థితులలో వివిధ ప్రక్రియల సంభావ్యతను సమర్థించడం ద్వారా, శాస్త్రీయ విధానం వాటి అత్యంత సంపూర్ణంగా సంభవించే పరిస్థితులను గుర్తించడానికి, ఈ ప్రక్రియల రేట్లను లెక్కించడానికి, వాటి సంభవించిన సమయంలో గ్రహించిన లేదా విడుదల చేసిన వేడిని పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. ఫలితంగా, అధిక-నాణ్యత లోహాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి సాంకేతిక విధానాలను ఆప్టిమైజ్ చేయండి.

లోహాలు మరియు మిశ్రమాల ఉత్పత్తి సంక్లిష్టమైన మరియు బహుళ-దశల ప్రక్రియ, వీటిలో ప్రతి దశలో, ద్రవ స్థితితో సహా, అవసరమైన నిర్మాణం మరియు భవిష్యత్ నిర్మాణ పదార్థం యొక్క అవసరమైన లక్షణాలు ఏర్పడతాయి. ఇచ్చిన లక్షణాలతో మిశ్రమం యొక్క రసాయన కూర్పును ధృవీకరించడానికి మరియు దానిని పొందే మార్గాలను నిర్ణయించడానికి, దాని స్ఫటికీకరణ సమయంలో సంభవించే ప్రక్రియలను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి, కడ్డీ యొక్క శీతలీకరణ రేటును నిర్ణయించడానికి భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి, ఇది ఇచ్చిన దశ కూర్పు ఏర్పడటానికి దోహదం చేస్తుంది. మరియు నిర్మాణం, మరియు లోహశాస్త్రంలో అనేక ఇతర ప్రక్రియల విశ్లేషణలో. అందువలన, భౌతిక రసాయన శాస్త్రం అనేది లోహాలు, మిశ్రమాలు మరియు పేర్కొన్న లక్షణాలతో ఇతర పదార్థాల ఉత్పత్తికి సైద్ధాంతిక ఆధారం.

IN ప్రస్తుతం, ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ అనేది దాని స్వంత పరిశోధన పద్ధతులతో ఒక స్వతంత్ర విభాగం మరియు అనేక అనువర్తిత విభాగాలకు సైద్ధాంతిక ఆధారం.

మెటలర్జిస్ట్ యొక్క శాస్త్రీయ ప్రపంచ దృక్పథాన్ని రూపొందించడంలో భౌతిక రసాయన శాస్త్రం ప్రముఖ పాత్ర పోషిస్తుంది, లోహాలు మరియు మిశ్రమాలను పొందడం మరియు ప్రాసెస్ చేయడం కోసం ప్రక్రియల కోర్సును విశ్లేషించడానికి మరియు అంచనా వేయడానికి అత్యంత సాధారణ స్థానాల నుండి అనుమతిస్తుంది.

భౌతిక రసాయన శాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేయడం యొక్క ఉద్దేశ్యం ఏమిటంటే, ఈ శాస్త్రీయ క్రమశిక్షణ యొక్క ప్రాథమిక చట్టాలు మరియు వాటి పర్యవసానాలతో విద్యార్థులకు పరిచయం చేయడం, కొన్ని సైద్ధాంతిక

మరియు వ్యవస్థల సమతౌల్య స్థితి యొక్క పారామితులను మరియు కొనసాగుతున్న ప్రక్రియల గతిశాస్త్రం, నైపుణ్యాలు మరియు సామర్థ్యాలను అభివృద్ధి చేయడానికి ప్రయోగాత్మక పద్ధతులుప్రత్యేక కోర్సులలో మెటలర్జికల్ ప్రక్రియలు మరియు సాంకేతికతలను లోతుగా అధ్యయనం చేయడానికి అవసరమైన భౌతిక మరియు రసాయన విశ్లేషణ.

భౌతిక రసాయన శాస్త్రం ద్వారా అధ్యయనం చేయబడిన దృగ్విషయాల వైవిధ్యం యొక్క గుర్తింపుకు దారితీసింది

ఇది అనేక విభాగాలను కలిగి ఉంది, వాటిలో ప్రధానమైనవి క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

రసాయన థర్మోడైనమిక్స్శక్తి నిల్వలు, రసాయన మరియు దశ సమతౌల్య సమస్యలు, అలాగే సమతౌల్యం లేని వ్యవస్థలలో ప్రక్రియల దిశను విశదీకరించడం.

పదార్థం యొక్క నిర్మాణంపరమాణువులు, అణువుల నిర్మాణం మరియు పదార్థం యొక్క వివిధ స్థితులలో వాటి పరస్పర చర్య యొక్క అధ్యయనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

పరిష్కార సిద్ధాంతంద్రావణాన్ని కూర్చిన స్వచ్ఛమైన పదార్ధాల లక్షణాల ఆధారంగా పరిష్కారాల లక్షణాలను మరియు వాటి భాగాలను వివరించడం మరియు అంచనా వేయడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.

రసాయన గతిశాస్త్రంరసాయన ప్రతిచర్యల రేటు మరియు మెకానిజం, పరిస్థితులపై వాటి ఆధారపడటాన్ని అధ్యయనం చేస్తుంది.

ఉపరితల దృగ్విషయాలుద్రవాలు మరియు ఘనపదార్థాల ఉపరితల పొరల యొక్క నిర్దిష్ట లక్షణాలను మరియు మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాలపై వాటి ప్రభావాన్ని పరిగణించండి.

ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ రసాయన ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేస్తుంది, దీనిలో చార్జ్డ్ కణాలు - అయాన్లు - పాల్గొంటాయి.

జాబితా చేయబడిన విభాగాల మధ్య స్పష్టమైన సరిహద్దులు లేవు. ఏదైనా దృగ్విషయాన్ని అధ్యయనం చేసేటప్పుడు, వివిధ విభాగాల నుండి ఆలోచనలను ఉపయోగించాలి.

భౌతిక రసాయన శాస్త్ర రంగంలో పరిశోధన మూడు ప్రధాన పద్ధతులపై ఆధారపడి ఉంటుంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంత భావనలు, చట్టాలు మరియు పరిశోధన యొక్క ప్రయోగాత్మక పద్ధతులను కలిగి ఉంటాయి.

భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క పద్ధతులు

థర్మోడైనమిక్ పద్ధతి. ప్రక్రియల పరమాణు యంత్రాంగంలోకి చొచ్చుకుపోకుండా, దాని సహాయంతో పొందిన అన్ని భావనలు మరియు చట్టాలు అనుభవం యొక్క వివరణ ఫలితంగా రూపొందించబడ్డాయి. దీని కారణంగా, ఈ పద్ధతి అధికారికమైనది, ఇది దాని అప్లికేషన్ యొక్క పరిధిని కొంతవరకు పరిమితం చేస్తుంది. అయితే, ఇది ఆచరణాత్మక గణనలను కూడా సులభతరం చేస్తుంది.

గణాంక పద్ధతి.శరీరాలను కణాల యొక్క పెద్ద సమిష్టిగా పరిగణించడం ఆధారం, ఇది థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క భావనలు మరియు చట్టాలను ధృవీకరించడం మరియు వివరించిన దృగ్విషయాల పరిధిని విస్తరించడం సాధ్యం చేస్తుంది. ఈ పద్ధతి పదార్ధాల యొక్క స్థూల లక్షణాలను అణువుల యొక్క సూక్ష్మదర్శిని లక్షణాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

పరమాణు గతిపద్ధతి. ఈ పదార్ధాలను రూపొందించే కణాల కదలిక మరియు పరస్పర చర్య యొక్క చట్టాల ఆధారంగా వేగంతో సహా పదార్థాల లక్షణాలను మరియు వాటితో కూడిన ప్రక్రియల లక్షణాలను వివరించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

భౌతిక రసాయన శాస్త్రం ద్వారా అధ్యయనం చేయబడిన దృగ్విషయాల స్వభావం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, కాబట్టి వాటి సైద్ధాంతిక వివరణ, సైద్ధాంతిక మరియు ప్రయోగాత్మక పరిశోధన పద్ధతుల యొక్క స్థిరమైన మెరుగుదల ఉన్నప్పటికీ, సమగ్రంగా పరిగణించబడదు. దృగ్విషయం యొక్క సారాంశం యొక్క సమగ్ర అవగాహన సృష్టించే మార్గాన్ని అనుసరిస్తుంది మోడల్ ప్రాతినిధ్యాలుకొత్త ప్రయోగాత్మక వాస్తవాలు పేరుకుపోవడంతో వాటి క్రమమైన సంక్లిష్టత మరియు వివరాలతో. ఏదైనా మోడల్ అనేది వాస్తవికత యొక్క ఎక్కువ లేదా తక్కువ సరళీకృత, స్పష్టంగా ఆదర్శప్రాయమైన చిత్రం. భౌతిక రసాయన శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే అత్యంత ప్రసిద్ధ సరళమైన సంగ్రహణలు, ఆదర్శ వాయువు, ఆదర్శ స్ఫటికం, ఆదర్శ పరిష్కారం మొదలైనవి. సాధారణ నమూనాల ఆధారంగా దృగ్విషయాలు మరియు ప్రక్రియలను వివరించే గణిత వ్యక్తీకరణలు నిర్వచించడం కష్టంగా ఉండవు. పరిమాణాలు, ఇది గణనలను సులభతరం చేస్తుంది. నియమం ప్రకారం, వాటిపై ఆధారపడిన లెక్కలు నిజమైన వ్యవస్థల లక్షణాల ప్రయోగాత్మకంగా కొలిచిన విలువలతో సంతృప్తికరమైన ఒప్పందాన్ని అందించవు. అయితే, అటువంటి పోలిక కూడా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. ప్రయోగాత్మక డేటా నుండి సైద్ధాంతిక అంచనాల విచలనాల స్వభావం మరియు పరిమాణం ద్వారా ఆదర్శీకరించబడిన మోడల్‌లో పరిగణనలోకి తీసుకోని నిజమైన వస్తువు యొక్క లక్షణాలను గుర్తించడానికి మరియు మోడల్ సిద్ధాంతం యొక్క మరింత అధునాతన సంస్కరణల్లో అదనపు పారామితులను పరిచయం చేయడానికి ఇది ఒకరిని అనుమతిస్తుంది.

ప్రాథమిక భావనలు మరియు నిర్వచనాలు

భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక విభాగం రసాయన థర్మోడైనమిక్స్.దాని చట్రంలో ప్రవేశపెట్టిన సంభావిత ఉపకరణం భౌతిక రసాయన శాస్త్రంలోని ఇతర శాఖలలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది

థర్మోడైనమిక్ వ్యవస్థ- ఇది ఒక శరీరం లేదా శరీరాల సమితి, ఊహాత్మక లేదా నిజమైన ఇంటర్‌ఫేస్ ద్వారా పరిసర స్థలం నుండి వేరుచేయబడింది. థర్మోడైనమిక్ వ్యవస్థ యొక్క ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు పర్యావరణంతో దాని పరస్పర చర్య వేడి మరియు పని రూపంలో శక్తి మార్పిడి ద్వారా మాత్రమే జరుగుతుంది. సిస్టమ్ దాని పర్యావరణంతో పదార్థాన్ని మార్పిడి చేస్తే, దానిని ఓపెన్ అంటారు. పర్యావరణంతో శక్తిని మార్పిడి చేసే థర్మోడైనమిక్ వ్యవస్థలను మాత్రమే మేము పరిశీలిస్తాము, కానీ పదార్థాన్ని మార్పిడి చేయము (మూసివేయబడింది), వాటిని కేవలం "సిస్టమ్" అని పిలుస్తాము.

శక్తి అనేది పదార్థం యొక్క కదలిక యొక్క లక్షణం, పరిమాణాత్మక మరియు గుణాత్మక దృక్కోణం నుండి, అనగా. ఈ ఉద్యమం యొక్క కొలత. ఏదైనా వ్యవస్థకు శక్తి ఉంటుంది మరియు దాని రూపాలు పదార్థం యొక్క చలన రూపాల వలె విభిన్నంగా ఉంటాయి.

వేడి రూపంలో లేదా పని రూపంలో పర్యావరణంతో శక్తిని మార్పిడి చేయకపోతే వ్యవస్థను మూసివేయబడిన లేదా ఒంటరిగా పిలుస్తారు. శక్తి మార్పిడి పని రూపంలో మాత్రమే జరిగితే, అప్పుడు వ్యవస్థ అంటారు అడియాబటిక్‌గా మూసివేయబడింది. సిస్టమ్‌లోని ప్రతి గుణాలు సిస్టమ్‌లోని వివిధ భాగాలలో ఒకే విలువను కలిగి ఉంటే లేదా పాయింట్ నుండి పాయింట్‌కి నిరంతరం మారుతూ ఉంటే ఒక వ్యవస్థను సజాతీయంగా పిలుస్తారు. ఒక వ్యవస్థ భౌతిక ఇంటర్‌ఫేస్‌ల ద్వారా ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడిన అనేక భాగాలను కలిగి ఉంటే, పరివర్తన సమయంలో లక్షణాలు మరియు నిర్మాణం ఆకస్మికంగా మారవచ్చు. భౌతిక ఇంటర్‌ఫేస్ ద్వారా మిగిలిన భాగాల నుండి వేరు చేయబడిన వ్యవస్థ యొక్క సజాతీయ భాగాన్ని దశ అంటారు. ఒక వైవిధ్య వ్యవస్థకు ఉదాహరణ మూసివున్న పాత్రలో ఆవిరితో కూడిన ద్రవం. ఈ వ్యవస్థ రెండు భాగాలను (దశలు) కలిగి ఉంటుంది, మరియు వాటి మధ్య సరిహద్దును దాటినప్పుడు, ఉదాహరణకు, సాంద్రత ఆకస్మికంగా మారుతుంది.

వ్యవస్థ యొక్క అన్ని భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల సంపూర్ణత దాని స్థితిని వర్ణిస్తుంది. ఏదైనా లక్షణాలను మార్చడం దాని స్థితిలో మార్పుకు దారితీస్తుంది. అయితే, సిస్టమ్ యొక్క అన్ని లక్షణాలు స్వతంత్రంగా ఉండవు. వాటిలో కొన్ని ఇతరుల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడతాయి. ఉదాహరణకు, ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితిని దాని మూడు లక్షణాల ద్వారా పేర్కొనవచ్చు: ఉష్ణోగ్రత T, వాల్యూమ్ V మరియు ఒత్తిడి P. ఆదర్శ వాయువు యొక్క స్థితి యొక్క ప్రసిద్ధ సమీకరణం నుండి మూడవదాన్ని నిర్ణయించడానికి వాటిలో రెండింటిని ఎంచుకోవడం సరిపోతుంది - మెండలీవ్-క్లాపేరాన్ సమీకరణం:

ఇక్కడ R అనేది సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం (R = 8.314 J/(mol× K)), n అనేది గ్యాస్ మోల్స్ సంఖ్య.

అయినప్పటికీ, చాలా వాస్తవిక వ్యవస్థలకు, స్థితి f(P,V,T) = 0 యొక్క సాధారణ సమీకరణాలు తెలియవు, లేదా చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి మరియు తగినంత ఖచ్చితమైనవి కావు, ఇవి వ్యక్తిగత లక్షణాల యొక్క పాక్షిక సంబంధాల వినియోగాన్ని బలవంతం చేస్తాయి, అయితే ఇతరులు స్థిరంగా ఉంటాయి.

సాధారణంగా, ఇండిపెండెంట్ వేరియబుల్స్ అంటే ఇచ్చిన పరిస్థితుల్లో విలువలను సులభంగా గుర్తించడం మరియు మార్చడం. చాలా తరచుగా ఇవి ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం. మల్టీకంపొనెంట్ సిస్టమ్స్‌లో, భాగాల సాంద్రతలు వాటికి జోడించబడతాయి.

విస్తృతమైన లక్షణాలు ఉన్నాయి, అనగా. పదార్ధం మొత్తం లేదా సిస్టమ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి (ఉదాహరణకు, వాల్యూమ్) మరియు ఇంటెన్సివ్, ద్రవ్యరాశికి స్వతంత్రంగా ఆధారపడి ఉంటుంది (ఉదాహరణకు, ఉష్ణోగ్రత). అనేక ఇంటెన్సివ్ లక్షణాలు విస్తృతమైన వాటి నుండి సులభంగా పొందవచ్చు. అందువల్ల, మోలార్ (లేదా మోలార్) వాల్యూమ్ V m, ఇది ఇంటెన్సివ్ ప్రాపర్టీ, సిస్టమ్ యొక్క మొత్తం వాల్యూమ్‌ను (విస్తృతమైన ఆస్తి) దానిలోని పదార్ధాల మోల్స్ సంఖ్యతో విభజించడం ద్వారా పొందవచ్చు. సాంద్రత - ఒక పదార్ధం యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు ద్రవ్యరాశి - కూడా ఒక ఇంటెన్సివ్ ప్రాపర్టీ. థర్మోడైనమిక్స్‌లో, అవి ప్రధానంగా మోలార్ లక్షణాలపై పనిచేస్తాయి, ఎందుకంటే సమతౌల్యంలో వాటి విలువలు మొత్తం వ్యవస్థకు మరియు దానిలోని ఏదైనా భాగానికి సమానంగా ఉంటాయి.

వ్యవస్థ యొక్క స్వతంత్ర ఇంటెన్సివ్ లక్షణాలు అంటారు రాష్ట్ర పారామితులు. ఇతర లక్షణాలు ఈ పారామితుల యొక్క విధులుగా పరిగణించబడతాయి.

వ్యవస్థ యొక్క ఏదైనా ఆస్తి విలువ అది గతంలో ఉన్న రాష్ట్రాలపై ఆధారపడి ఉండదు, అనగా. వ్యవస్థ ఈ స్థితికి వచ్చిన థర్మోడైనమిక్ మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు. సిస్టమ్‌లో సంభవించే మరియు దాని లక్షణాలలో మార్పుతో సంబంధం ఉన్న ఏదైనా మార్పును ప్రక్రియ అంటారు. ఈ విధంగా, ఆస్తిలో మార్పు ప్రక్రియ యొక్క మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు, కానీ సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితుల ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది. IN

కింది వాటిలో, ఆస్తిలో పరిమిత మార్పును సూచించడానికి మేము గ్రీకు అక్షరాన్ని (ఉదాహరణకు, V) ఉపయోగిస్తాము మరియు ఈ లక్షణంలో అనంతమైన మార్పును సూచించడానికి లాటిన్ అక్షరాలు d లేదా (పాక్షిక ఉత్పన్నాలలో) ఉపయోగిస్తాము.

సిస్టమ్, ప్రారంభ స్థితిని విడిచిపెట్టి, అనేక మార్పులకు గురై, దానికి తిరిగి వచ్చే ప్రక్రియను వృత్తాకార అంటారు. వృత్తాకార ప్రక్రియలో సిస్టమ్ యొక్క లక్షణాలలో మార్పులు సున్నాకి సమానం అని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత (T = const) వద్ద సంభవించే ప్రక్రియలు అంటారు ఐసోథర్మల్, స్థిరమైన పీడనం వద్ద (P = const) – ఐసోబారిక్, లేదా ఐసోబారిక్,సిస్టమ్ యొక్క స్థిరమైన వాల్యూమ్ వద్ద (V = const) –

ఐసోకోరిక్, లేదా ఐసోకోరిక్. వ్యవస్థ మరియు పర్యావరణం మధ్య శక్తి మార్పిడి పని రూపంలో మాత్రమే జరిగే ప్రక్రియలు అంటారు

అడియాబాటిక్.

ఏ సమయంలోనైనా దాని అన్ని పారామితులు స్థిరమైన విలువలను కలిగి ఉన్న మరియు కాలక్రమేణా మారకుండా ఉండే వ్యవస్థ యొక్క స్థితిని సమతౌల్యం అంటారు. ఒక వ్యవస్థ సమతౌల్య స్థితుల శ్రేణి గుండా వెళ్ళే ప్రక్రియను అంటారు సమతౌల్య ప్రక్రియ. ఇది అనంతమైన నెమ్మదిగా జరిగే ప్రక్రియ మాత్రమే. ఈ సందర్భంలో "సమతుల్యత" అనే భావన "రివర్సిబుల్" అనే భావనతో సమానంగా ఉంటుంది. రివర్సిబుల్ అనేది థర్మోడైనమిక్ ప్రక్రియ, ఇది పర్యావరణంలో ఎటువంటి మార్పులు లేకుండా వ్యవస్థ దాని అసలు స్థితికి తిరిగి రావడానికి అనుమతిస్తుంది. ఏదైనా సమతౌల్య ప్రక్రియ రివర్సిబుల్ మరియు దీనికి విరుద్ధంగా, రివర్సిబుల్ ప్రక్రియ సమయంలో వ్యవస్థ సమతౌల్య స్థితుల శ్రేణి గుండా వెళుతుంది. లీకేజ్ తర్వాత కోలుకోలేని ప్రక్రియవ్యవస్థ స్వతంత్రంగా ఉండదు, అనగా. బాహ్య ప్రభావం లేకుండా, దాని అసలు స్థితికి తిరిగి వెళ్లండి. అన్ని నిజమైన, ఆకస్మిక ప్రక్రియలు కోలుకోలేనివి మరియు ఒక డిగ్రీ లేదా మరొకటి మాత్రమే రివర్సిబుల్ ప్రక్రియ యొక్క భావనను చేరుకోగలవు.

పైన పేర్కొన్నట్లుగా, థర్మోడైనమిక్ వ్యవస్థ దాని పర్యావరణంతో శక్తిని రెండు రూపాల్లో మార్చుకోగలదు: పని (స్థూల భౌతిక రూపం) మరియు వేడి (సూక్ష్మభౌతిక రూపం).

పని అనేది చలనం (శక్తి) యొక్క ఈ రకమైన బదిలీ యొక్క పరిమాణాత్మక కొలత, ఇది పరిమిత ద్రవ్యరాశిని కదిలించడం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, అనగా. ఏదైనా శక్తుల ప్రభావంతో వ్యవస్థ మొత్తం లేదా దాని భాగాలు.

శక్తి మరియు పని యొక్క అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే యూనిట్లు, ముఖ్యంగా థర్మోడైనమిక్స్‌లో, SI జూల్ (J) మరియు నాన్-సిస్టమిక్ యూనిట్ క్యాలరీ (1

cal = 4.18 J).

పనితో కూడిన ప్రక్రియకు ఉదాహరణగా, పిస్టన్ కింద సిలిండర్‌లో ఉన్న వాయువు యొక్క విస్తరణను పరిగణించండి, ఇది ఒత్తిడికి లోబడి ఉంటుంది P (మూర్తి 1).

పిస్టన్ కింద ఉన్న వాయువు (ఘర్షణ లేకుండా కదులుతుంది) వాల్యూమ్ V 1 ఉన్న స్థితి నుండి వాల్యూమ్ V 2 ఉన్న స్థితికి విస్తరిస్తే, అది బాహ్య పీడనానికి వ్యతిరేకంగా A పని చేస్తుంది. పిస్టన్‌పై వాయువు పనిచేసే ఫోర్స్ F

F=PS,

ఇక్కడ S అనేది సిలిండర్ యొక్క క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం. ఆరోహణ సమయంలో అనంతమైన పని δA ప్రదర్శించబడింది

మూర్తి 1 - విస్తరణ సమయంలో ఒత్తిడిలో గ్యాస్ ద్వారా చేసిన పని

పిస్టన్ ఎత్తు dh

δ A = F dh = PS dh,

δ A = P dV.

గ్యాస్ వాల్యూమ్‌లో పరిమిత మార్పు కోసం, ఫలిత సమీకరణాన్ని ఏకీకృతం చేయడం కోసం, మేము పొందుతాము:

A = ∫ PdV .

పరిగణించబడిన ఉదాహరణను స్థితి 1 నుండి స్థితి 2కి (మూర్తి 2) సిస్టమ్ పరివర్తన యొక్క రెండు వేర్వేరు మార్గాల (a మరియు b) కోసం గ్రాఫికల్‌గా వివరించవచ్చు.

మూర్తి 2 - A మరియు మార్గం b మార్గంలో జరిగే ప్రక్రియలలో వాల్యూమ్ V 1 నుండి వాల్యూమ్ V 2 వరకు వాయువు విస్తరించడం ద్వారా చేసే పని మొత్తంలో వ్యత్యాసం

పని సంఖ్యాపరంగా వక్రరేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతానికి సమానంగా ఉంటుంది, ఇది ఇంటిగ్రాండ్ (P) యొక్క గ్రాఫ్, ఇది A a A b అని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది, అయితే రెండు సందర్భాలలో సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితులు, అలాగే మార్పులు లక్షణాలలో (P మరియు V), ఒకే విధంగా ఉంటాయి.

అందువల్ల, పని ప్రక్రియ యొక్క మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు అందువల్ల వ్యవస్థ యొక్క ఆస్తి కాదు. పని అనేది ఒక ప్రక్రియ యొక్క లక్షణం. అందువల్ల, లక్షణాలలో మార్పుల వలె కాకుండా (, d మరియు) పని మరియు దాని అనంతం కోసంపరిమాణంలో సంజ్ఞామానం ఆమోదించబడింది A మరియు δ A వరుసగా.

స్థిరమైన బాహ్య పీడనం (P = const) వద్ద వాయువు విస్తరిస్తే, అప్పుడు, మూర్తి 3 లో చూపిన విధంగా, సిస్టమ్ ప్రారంభ స్థితి నుండి పరివర్తన ఫలితంగా వాల్యూమ్‌లో మార్పు ద్వారా ఒత్తిడిని గుణించడం ద్వారా పని లెక్కించబడుతుంది. చివరి స్థితి.

		3 - గ్యాస్ విస్తరణ పని
		ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ

A = P(V2 – V1)

వేడి అనేది ఈ రకమైన కదలిక (శక్తి) యొక్క పరిమాణాత్మక కొలత, ఇది రెండు సంపర్క శరీరాల అణువుల అస్తవ్యస్తమైన తాకిడి ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది.

వేడి, పని వంటిది, వ్యవస్థ యొక్క ఆస్తి కాదు, కానీ ప్రక్రియ యొక్క లక్షణం మరియు దాని మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువలన, మేము వ్యవస్థలో వేడి రిజర్వ్ గురించి మాట్లాడలేము. ఉష్ణ హోదా -ప్ర లేదా దాని యొక్క అనంతమైన చిన్న మొత్తానికి - δప్ర . వ్యవస్థ దానిలో సంభవించే ప్రక్రియల కారణంగా వేడిని గ్రహించి విడుదల చేయగలదు. వేడిని గ్రహించడం, ఇది సాంప్రదాయకంగా సానుకూలంగా పరిగణించబడుతుంది ( Q > 0), లో సంభవిస్తుంది ఎండోథర్మిక్ప్రక్రియలు. సిస్టమ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని మైనస్ గుర్తుతో పరిగణనలోకి తీసుకుంటారు (ప్ర< 0), లీకేజీకి సంబంధించినదిఎక్సోథర్మిక్ప్రక్రియలు (మూర్తి 4). సిస్టమ్ చేసిన పని సానుకూలంగా పరిగణించబడుతుంది ( A> 0) బాహ్య శక్తుల ప్రభావంతో వ్యవస్థపై చేసిన పని ప్రతికూలంగా పరిగణించబడుతుంది (ఎ< 0).

ఎ< 0

థర్మోడైనమిక్

Q > 0
ఎండో థర్మల్	ఎక్సో థర్మల్
ప్రక్రియలు	ప్రక్రియలు

మూర్తి 4 - వేడి మరియు పని కోసం థర్మోడైనమిక్స్లో సైన్ రూల్ స్వీకరించబడింది

థర్మోడైనమిక్స్‌లో అత్యంత ముఖ్యమైన పరిమాణాలలో ఒకటి పరిగణించబడుతుంది అంతర్గత శక్తి(U ) సిస్టమ్ యొక్క ఆస్తి, ఇది. ఇది అణువుల అనువాద మరియు భ్రమణ చలన శక్తి, పరమాణువుల ఇంట్రామోలెక్యులర్ వైబ్రేషనల్ మోషన్ యొక్క శక్తి, ఎలక్ట్రాన్ చలన శక్తి మరియు ఇంట్రాన్యూక్లియర్ ఎనర్జీతో సహా వ్యవస్థ యొక్క శక్తి నిల్వను వర్ణిస్తుంది. అంతర్గత శక్తి మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క కదలిక యొక్క గతిశక్తిని మరియు దాని స్థానం యొక్క సంభావ్య శక్తిని కలిగి ఉండదు.

అంతర్గత శక్తివ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణోగ్రత మరియు వాల్యూమ్ యొక్క విధి. వ్యసనం

ఉష్ణోగ్రతపై U అనేది పరమాణు చలనం యొక్క గతిశక్తిపై ఆధారపడటం వలన ఏర్పడుతుంది. అంతర్గత శక్తి యొక్క విలువపై వ్యవస్థ ఆక్రమించిన వాల్యూమ్ యొక్క ప్రభావం అణువుల పరస్పర చర్య యొక్క సంభావ్య శక్తి వాటి మధ్య దూరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తి యొక్క సంపూర్ణ విలువ ప్రస్తుతం లెక్కించబడదు లేదా కొలవబడదు, ఎందుకంటే ఇంట్రాన్యూక్లియర్ ఎనర్జీ విలువ గురించి ఎటువంటి సమాచారం లేదు. అయినప్పటికీ, వివిధ ప్రక్రియలలో అంతర్గత శక్తిలో మార్పులను లెక్కించడం సాధ్యమవుతుంది:

U = U2 – U1.

విభాగం 2. ప్రక్రియల యొక్క ఉష్ణ ప్రభావాల గణనకు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క అప్లికేషన్

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం

ఈ చట్టం థర్మల్ దృగ్విషయాలకు వర్తించే శక్తి పరిరక్షణ యొక్క సాధారణ చట్టం యొక్క ప్రత్యేక సందర్భం. ఇది సిద్ధాంతపరంగా నిరూపించబడలేదు, కానీ ప్రయోగాత్మక వాస్తవాల సాధారణీకరణ ఫలితంగా ఉంది. చట్టం యొక్క పరిణామాలు ఏవీ అనుభవానికి విరుద్ధంగా లేవని దాని ప్రామాణికత నిర్ధారించబడింది. ఇది క్రింది విధంగా రూపొందించబడింది.

మొదటి నియమం: ఏదైనా ప్రక్రియలో, వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తి పెరుగుదల సిస్టమ్‌కు అందించబడిన వేడి మొత్తానికి సమానం, సిస్టమ్ చేసిన పని మొత్తం.

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క గణిత సంజ్ఞామానం వ్యక్తీకరణ

సిస్టమ్ ద్వారా నిర్వహించబడే పని దాని విస్తరణతో మాత్రమే సంబంధం కలిగి ఉంటే. సాధారణ సందర్భంలో, బాహ్య పీడనానికి వ్యతిరేకంగా మాత్రమే కాకుండా, విద్యుత్, అయస్కాంత మరియు ఇతర శక్తులకు వ్యతిరేకంగా కూడా పని చేయగలిగినప్పుడు, మనం వ్రాయాలి

du = δ Q – PdV – δ A′ ,

ఇక్కడ δA ′ విలువను "ఉపయోగకరమైన" పని అంటారు. మేము అవసరమైన చోట మాత్రమే δA′ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటాము.

వివిధ ప్రక్రియలకు మొదటి చట్టాన్ని వర్తింపజేయడానికి ఉదాహరణలు

1 వృత్తాకార ప్రక్రియ ( U = స్థిరత్వం) . అటువంటి ప్రక్రియ ఫలితంగా dU = 0, అంటే δQ = δA, లేదా Q = A. వృత్తాకార ప్రక్రియలో, దానికి వేడిని సరఫరా చేయడం వల్ల అన్ని పని వ్యవస్థచే చేయబడుతుంది.

2 ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ ( T = కాన్స్ట్). ముగింపును సరళీకృతం చేయడానికి, ఆదర్శ వాయువులో సంభవించే ప్రక్రియకు dU = δQ T – PdV సమీకరణాన్ని వర్తింపజేయడాన్ని పరిగణించండి. ఈ సందర్భంలో, సిస్టమ్ యొక్క అంతర్గత శక్తి వాల్యూమ్‌పై ఆధారపడి ఉండదు, కాబట్టి U = f (T). స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద dU = 0. తత్ఫలితంగా, సిస్టమ్‌కు సరఫరా చేయబడిన మొత్తం వేడి పని చేయడంలో ఖర్చు చేయబడుతుంది:

δ Q = δ A = PdV.

రాష్ట్ర PV = nRT యొక్క ఆదర్శ వాయువు సమీకరణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకునే అన్ని పని సమానంగా ఉంటుంది

	A = V 2	PdV = V 2		dV = nRT ln
	ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ (V = const). dV = 0 నుండి, అప్పుడు
	dU = δQV -		δ A = δ QV – PdV = δ QV ,
		లేదా dU = δQV.
వ్యవస్థకు సరఫరా చేయబడిన అన్ని వేడి అంతర్గత శక్తిని పెంచడానికి వెళుతుంది: Q V = U.
	అడియాబాటిక్ ప్రక్రియ (δQ = 0). dU = δQ – δA సమీకరణం dU = రూపానికి రూపాంతరం చెందుతుంది.
	δA, లేదా δA = – dU. వ్యవస్థ దాని అంతర్గత శక్తిని కోల్పోవడం వల్ల పని చేస్తుంది.
	ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ (పి = కాన్స్ట్). మొదటి చట్టం dU = δQ P – PdV యొక్క సమీకరణాన్ని మనం ఊహించుకుందాం
		δQP = dU + PdV,

ఇక్కడ, అవకలన యొక్క లక్షణాలను ఉపయోగించి, మేము ఈ క్రింది పరివర్తనలను నిర్వహిస్తాము:

δ QP = dU + d(PV) = d(U + PV).

బ్రాకెట్లలోని విలువ U + PV అక్షరం H ద్వారా సూచించబడుతుంది మరియు సిస్టమ్ యొక్క ఎంథాల్పీ అంటారు. అప్పుడు

δQP = dH; Q = H = H2 - H1.

ఈ విధంగా, ఐసోబారిక్ ప్రక్రియలో సిస్టమ్ అందుకున్న వేడి ఎంథాల్పీ పెరుగుదలకు ఖర్చు చేయబడుతుంది. ఎంథాల్పీ అనేది ఒక ఆస్తి లేదా వ్యవస్థ యొక్క స్థితి యొక్క విధి, మరియు దాని మార్పు ప్రక్రియ యొక్క మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు, ఎందుకంటే U, P మరియు V మూడు పరిమాణాలలో మార్పులు వ్యవస్థ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితుల ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడతాయి. ఎంథాల్పీ యొక్క సంపూర్ణ విలువ, అంతర్గత శక్తి వలె, నిర్ణయించబడదు. ప్రయోగాత్మక డేటా ఆధారంగా, పరిశీలనలో ఉన్న పదార్ధం యొక్క ఎంథాల్పీ హెచ్‌లో మార్పులు మాత్రమే నిర్ణయించబడతాయి లేదా దానిలో ప్రక్రియ జరిగినప్పుడు పరిశీలనలో ఉన్న సిస్టమ్ యొక్క H మారినప్పుడు.

V = const మరియు P = const అనే రెండు ప్రత్యేక సందర్భాలలో, సిస్టమ్ అందుకున్న వేడి వరుసగా U రాష్ట్ర ఫంక్షన్ల విలువలను పెంచుతుందని మేము చూస్తాము.

ఇలాంటి పత్రాలు

రసాయన ప్రతిచర్య రేటుపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం. ద్వైపాక్షిక మరియు ఏకపక్ష ప్రతిచర్యలు, వాటి పరమాణుత్వం, క్రమం, గతి వర్గీకరణ. క్రియాశీల ఘర్షణల సిద్ధాంతాలు. చైన్ రియాక్షన్స్, థర్మల్ పేలుడు. ఫోటోకెమికల్ ప్రక్రియల రకాలు, క్వాంటం దిగుబడి.

ఉపన్యాసాల కోర్సు, 12/10/2015 జోడించబడింది


భౌతిక మరియు ఘర్షణ రసాయన శాస్త్రం యొక్క విషయం మరియు వస్తువు యొక్క లక్షణాలు, లక్ష్యాలు మరియు లక్ష్యాలు. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక భావనల వివరణ. రసాయన గతిశాస్త్రం: రసాయన ప్రతిచర్య రేటు, అర్హేనియస్ సమీకరణం, ఉత్ప్రేరక ప్రక్రియలు, సజాతీయ ఉత్ప్రేరకము మరియు ఆటోకాటాలిసిస్.

శిక్షణ మాన్యువల్, 05/02/2014 జోడించబడింది


రసాయన థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క సమస్యలు. దశ సమతుల్యత మరియు పరిష్కారాలు. ఎలక్ట్రోలైట్స్ యొక్క థర్మోడైనమిక్ మరియు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ సిద్ధాంతం. రసాయన ప్రతిచర్యల గతిశాస్త్రం. శక్తి యొక్క రసాయన మరియు ఎలెక్ట్రోకెమికల్ రూపాల పరస్పర పరివర్తనకు సంబంధించిన నియమాలు.

శిక్షణ మాన్యువల్, 11/21/2016 జోడించబడింది


ఉత్ప్రేరకం అనేది ఉత్ప్రేరకాలు అని పిలువబడే పదార్ధాల సమక్షంలో రసాయన ప్రతిచర్యల రేటును మార్చే ప్రక్రియ. పారిశ్రామిక ఉత్ప్రేరకము మరియు జీవావరణ శాస్త్రంలో దాని పాత్ర గురించిన సమాచారం. శక్తి అవరోధం, సజాతీయ మరియు వైవిధ్య ఉత్ప్రేరక గుండా వెళుతుంది.

సారాంశం, 11/07/2009 జోడించబడింది


రసాయన ప్రతిచర్య రేటు. సజాతీయ మరియు భిన్నమైన ప్రతిచర్యలు. సామూహిక చర్య యొక్క చట్టం. యాక్టివేషన్ ఎనర్జీ. ఉత్ప్రేరకం యొక్క ప్రభావం. రసాయన సమతౌల్య స్థిరాంకం. లే చాటెలియర్ సూత్రం యొక్క సారాంశం. రసాయన గతిశాస్త్రంలో పరమాణుత్వం మరియు ప్రతిచర్య క్రమం యొక్క భావన.

ప్రదర్శన, 04/23/2013 జోడించబడింది


రసాయన గతిశాస్త్రం యొక్క భావన. కారకాలలో రియాక్టెంట్ల ఏకాగ్రత, గ్రౌండింగ్ డిగ్రీ, ఉష్ణోగ్రత మరియు ఉత్ప్రేరకం లేదా నిరోధకం ఉన్నాయి. "రియాక్షన్ మాలిక్యులారిటీ" భావన యొక్క నిర్వచనం. ఉత్ప్రేరకం యొక్క సారాంశం మరియు రసాయన ప్రతిచర్యలలో దాని చర్య.

మాన్యువల్, 04/27/2016 జోడించబడింది


స్థిరమైన థర్మోడైనమిక్ సమతుల్యతలో భౌతిక రసాయన వ్యవస్థ యొక్క భిన్నమైన సమతౌల్య చట్టం యొక్క అధ్యయనం. మల్టీకంపోనెంట్ ద్రవాల సమీక్ష. గతిశాస్త్రం మరియు ఉత్ప్రేరక విశ్లేషణ. ఒక పదార్ధం యొక్క ఏకాగ్రత మరియు రసాయన ప్రతిచర్యల వర్గీకరణపై వ్యాసం.

ప్రదర్శన, 09.29.2013 జోడించబడింది


రసాయన ప్రతిచర్యల యొక్క సారాంశం, లక్షణాలు మరియు పరిస్థితుల విశ్లేషణ. వివిధ ప్రమాణాల ప్రకారం రసాయన ప్రతిచర్యల వర్గీకరణ. రసాయన ప్రతిచర్య రేటు నిర్ధారణ. ఉత్ప్రేరకం యొక్క భావన యొక్క నిర్వచనం, అలాగే రసాయన ప్రతిచర్య రేటుపై దాని ప్రభావం యొక్క వివరణ.

సారాంశం, 06/28/2017 జోడించబడింది


రసాయన గతిశాస్త్రం యొక్క భావన, రసాయన ప్రతిచర్య రేటు. రసాయన గతిశాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక చట్టం. రసాయన ప్రతిచర్యల రేటుపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం. ఉత్ప్రేరకం యొక్క భావన మరియు సారాంశం, ఉత్ప్రేరకం యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం. రసాయన సమతుల్యత కోసం గణిత పరిస్థితి.

శిక్షణ మాన్యువల్, 09/18/2015 జోడించబడింది


పదార్ధాల ఏకాగ్రత, పీడనం, కారకాల యొక్క సంపర్క ఉపరితలం, రసాయన ప్రతిచర్య రేటుపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం. సామూహిక చర్య యొక్క చట్టం. ఉత్ప్రేరక భావన అనేది ప్రతిచర్య యొక్క క్రియాశీలత శక్తిలో తగ్గుదల, మరియు నిరోధం అనేది దాని క్రియాశీలత శక్తిలో పెరుగుదల.

D. x. n. , ప్రొఫెసర్, ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ విభాగం అధిపతి, రష్యన్ కెమికల్ టెక్నికల్ యూనివర్సిటీ పేరు పెట్టారు. D. I. మెండలీవ్ కొన్యుఖోవ్ వాలెరీ యూరివిచ్ volkon_1@mail. ru vkontakte. రు

సాహిత్యం విష్న్యాకోవ్ A.V., కిజిమ్ N.F. ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ. M.: కెమిస్ట్రీ, 2012 ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ//Ed. K. S. క్రాస్నోవా. M.: హయ్యర్ స్కూల్, 2001 స్ట్రోమ్బెర్గ్ A. G., Semchenko D. P. ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ. M.: హయ్యర్ స్కూల్, 1999. ఫండమెంటల్స్ ఆఫ్ ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ. సిద్ధాంతం మరియు పనులు: ప్రో. విశ్వవిద్యాలయాల కోసం ఒక మాన్యువల్/V. V. ఎరెమిన్ మరియు ఇతరులు. M.: 2005.

సాహిత్యం అట్కిన్స్ P. ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ. M.: మీర్. 1980. కరాపెటియంట్స్ M. Kh. కెమికల్ థర్మోడైనమిక్స్. M.: కెమిస్ట్రీ, 1975.

LOMONOSOV మిఖాయిల్ వాసిలీవిచ్ (1711-65), ప్రపంచ ప్రాముఖ్యత కలిగిన మొదటి రష్యన్ సహజ శాస్త్రవేత్త, ఆధునిక రష్యన్ సాహిత్య భాషకు పునాదులు వేసిన కవి, కళాకారుడు, చరిత్రకారుడు, దేశీయ విద్య, సైన్స్ మరియు ఆర్థిక శాస్త్ర అభివృద్ధికి ఛాంపియన్. నవంబర్ 8 (19) న డెనిసోవ్కా గ్రామంలో (ఇప్పుడు లోమోనోసోవో గ్రామం) పోమోర్ కుటుంబంలో జన్మించారు. 19 సంవత్సరాల వయస్సులో అతను చదువుకోవడానికి వెళ్ళాడు (1731 నుండి మాస్కోలోని స్లావిక్-గ్రీక్-లాటిన్ అకాడమీలో, 1735 నుండి సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌లోని అకాడెమిక్ యూనివర్శిటీలో, 1736-41లో జర్మనీలో). 1742 అనుబంధం నుండి, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క 1745 విద్యావేత్త నుండి.

1748లో అతను రష్యాలో అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌లో మొదటి రసాయన ప్రయోగశాలను స్థాపించాడు. లోమోనోసోవ్ చొరవతో, మాస్కో విశ్వవిద్యాలయం స్థాపించబడింది (1755). అతను పదార్థం యొక్క నిర్మాణం గురించి పరమాణు మరియు పరమాణు భావనలను అభివృద్ధి చేశాడు. కెలోరిక్ సిద్ధాంతం యొక్క ఆధిపత్య కాలంలో, అతను కార్పస్కిల్స్ యొక్క కదలిక కారణంగా వేడిని వాదించాడు. పదార్థం మరియు చలనం యొక్క పరిరక్షణ సూత్రాన్ని రూపొందించారు. రసాయన ఏజెంట్ల జాబితా నుండి phlogiston మినహాయించబడింది. భౌతిక రసాయన శాస్త్రానికి పునాది వేసింది.

వాతావరణ విద్యుత్ మరియు గురుత్వాకర్షణను పరిశోధించారు. అతను రంగు సిద్ధాంతాన్ని ముందుకు తెచ్చాడు. అనేక ఆప్టికల్ పరికరాలను రూపొందించారు. శుక్రుడిపై వాతావరణాన్ని కనుగొన్నారు. అతను భూమి యొక్క నిర్మాణాన్ని వివరించాడు, అనేక ఖనిజాలు మరియు ఖనిజాల మూలాన్ని వివరించాడు. లోహశాస్త్రంపై ఒక మాన్యువల్‌ను ప్రచురించింది. అతను ఉత్తర సముద్ర మార్గాన్ని అన్వేషించడం మరియు సైబీరియాను అభివృద్ధి చేయడం యొక్క ప్రాముఖ్యతను నొక్కి చెప్పాడు. అతను మొజాయిక్ కళ మరియు సెమాల్ట్ ఉత్పత్తిని పునరుద్ధరించాడు మరియు తన విద్యార్థులతో మొజాయిక్ చిత్రాలను సృష్టించాడు. అకాడమీ ఆఫ్ ఆర్ట్స్ సభ్యుడు (1763). 18వ శతాబ్దపు నెక్రోపోలిస్‌లోని సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌లో ఖననం చేయబడింది.

లోమోనోసోవ్ యొక్క నిర్వచనం: "ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ అనేది భౌతిక శాస్త్రం యొక్క సూత్రాలు మరియు ప్రయోగాల ఆధారంగా, రసాయన కార్యకలాపాల సమయంలో సంక్లిష్ట శరీరాలలో ఏమి జరుగుతుందో అధ్యయనం చేసే శాస్త్రం. ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీని కెమికల్ ఫిలాసఫీ అని పిలవవచ్చు."

పశ్చిమ ఐరోపాలో, 1888 అనేది భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క సృష్టి యొక్క సంవత్సరం అని సాధారణంగా అంగీకరించబడింది, W. ఓస్ట్వాల్డ్ ఈ కోర్సును బోధించడం ప్రారంభించాడు, ఆచరణాత్మక వ్యాయామాలతో పాటు, మరియు "Zeitschtift fur physikalische Chemie" పత్రికను ప్రచురించడం ప్రారంభించాడు. అదే సంవత్సరంలో, W. ఓస్ట్వాల్డ్ నాయకత్వంలో లీప్‌జిగ్ విశ్వవిద్యాలయంలో ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ విభాగం నిర్వహించబడింది.

రష్యన్ సామ్రాజ్యంలో పుట్టి చాలా కాలం జీవించాడు, 35 సంవత్సరాల వయస్సులో అతను జర్మన్ కోసం రష్యన్ పౌరసత్వాన్ని మార్చుకున్నాడు. లీప్‌జిగ్‌లో, అతను తన జీవితంలో ఎక్కువ భాగం గడిపాడు, అక్కడ అతన్ని "రష్యన్ ప్రొఫెసర్" అని పిలుస్తారు. 25 సంవత్సరాల వయస్సులో, అతను "వాల్యూమ్-కెమికల్ మరియు ఆప్టికల్-కెమికల్ రీసెర్చ్" అనే అంశంపై తన డాక్టరల్ పరిశోధనను సమర్థించాడు.

1887లో, అతను లీప్‌జిగ్‌కు వెళ్లే ప్రతిపాదనను అంగీకరించాడు, అక్కడ అతను విశ్వవిద్యాలయంలో ఫిజికోకెమికల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌ని స్థాపించాడు, దానికి అతను 1905 వరకు దర్శకత్వం వహించాడు. 1888లో, అతను లీప్‌జిగ్ విశ్వవిద్యాలయంలో భౌతిక మరియు అకర్బన రసాయన శాస్త్రం యొక్క అత్యంత ప్రతిష్టాత్మకమైన విభాగాన్ని ఆక్రమించాడు. అతను 12 సంవత్సరాలు ఈ పదవిలో పనిచేశాడు.

W. ఓస్ట్వాల్డ్ యొక్క "లీప్జిగ్ స్కూల్" నుండి వచ్చారు: నోబెల్ గ్రహీతలు S. అర్హేనియస్, J. వాంట్ హాఫ్, W. నెర్న్స్ట్, ప్రసిద్ధ భౌతిక రసాయన శాస్త్రవేత్తలు G. తమన్ మరియు F. డోనన్, సేంద్రీయ రసాయన శాస్త్రవేత్త J. విస్లిసెన్స్, ప్రసిద్ధ అమెరికన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త G. N. లూయిస్. సంవత్సరాలుగా, రష్యన్ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఓస్ట్వాల్డ్ క్రింద శిక్షణ పొందారు: I. A. కబ్లుకోవ్, V. A. కిస్త్యకోవ్స్కీ, L. V. పిసర్జెవ్స్కీ, A. V. రాకోవ్స్కీ, N. A. షిలోవ్ మరియు ఇతరులు.

ఓస్ట్వాల్డ్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలలో ఒకటి అణు-పరమాణు సిద్ధాంతాన్ని (అతను "మోల్" అనే పదాన్ని ప్రతిపాదించినప్పటికీ) అనేక సంవత్సరాల క్రియాశీలంగా గుర్తించకపోవడం. “రసాయన శాస్త్రవేత్త ఏ అణువులను చూడడు. "రియాజెంట్ల ద్రవ్యరాశి మరియు వాల్యూమ్ నిష్పత్తులను నియంత్రించే సరళమైన మరియు అర్థమయ్యే చట్టాలను మాత్రమే అతను అధ్యయనం చేస్తాడు."

V. ఓస్ట్వాల్డ్ ఒక భారీ కెమిస్ట్రీ పాఠ్యపుస్తకాన్ని వ్రాయగలిగాడు, దీనిలో "అణువు" అనే పదం ఎప్పుడూ ప్రస్తావించబడలేదు. ఏప్రిల్ 19, 1904న లండన్‌లో కెమికల్ సొసైటీ సభ్యులకు ఒక పెద్ద నివేదికతో మాట్లాడుతూ, ఓస్ట్వాల్డ్ పరమాణువులు లేవని నిరూపించడానికి ప్రయత్నించారు మరియు "మేము పదార్థాన్ని పిలుస్తున్నది ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో కలిసి సేకరించిన శక్తుల సమాహారం మాత్రమే."

V. ఓస్ట్వాల్డ్ గౌరవార్థం, టార్టు విశ్వవిద్యాలయం యొక్క భూభాగంలో ఎస్టోనియన్, జర్మన్ మరియు ఆంగ్ల భాషలలో శాసనం ఉన్న స్మారక ఫలకం ఏర్పాటు చేయబడింది.

ప్రతిచర్య ఆకస్మికంగా కొనసాగగలదో లేదో అంచనా వేయండి; ప్రతిచర్య సంభవించినట్లయితే, ఎంత లోతుగా ఉంటుంది (ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల యొక్క సమతౌల్య సాంద్రతలు ఏమిటి); ప్రతిచర్య సంభవిస్తే, ఏ వేగంతో?

1. పదార్థం యొక్క నిర్మాణం ఈ విభాగంలో, క్వాంటం మెకానిక్స్ (ష్రోడింగర్ సమీకరణం) ఆధారంగా, పరమాణువులు మరియు అణువుల నిర్మాణం (పరమాణులు మరియు అణువుల ఎలక్ట్రాన్ కక్ష్యలు), ఘనపదార్థాల క్రిస్టల్ లాటిస్‌లు మొదలైనవి వివరించబడ్డాయి మరియు మొత్తం స్థితులు విషయం పరిగణించబడుతుంది.

2. థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క చట్టాలు (సూత్రాలు) ఆధారంగా కెమికల్ థర్మోడైనమిక్స్ మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది: రసాయన ప్రతిచర్యలు మరియు భౌతిక మరియు రసాయన ప్రక్రియల యొక్క ఉష్ణ ప్రభావాలను లెక్కించడం, రసాయన ప్రతిచర్యల దిశను అంచనా వేయడం, కారకాలు మరియు ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల యొక్క సమతౌల్య సాంద్రతలను లెక్కించడం.

3. థర్మోడైనమిక్స్ ఆఫ్ ఫేజ్ ఈక్విలిబ్రియా సింగిల్-కాంపోనెంట్ మరియు మల్టీకంపొనెంట్ (సొల్యూషన్స్) సిస్టమ్‌లలో దశల పరివర్తనల నమూనాలను అధ్యయనం చేస్తుంది. ఈ వ్యవస్థల యొక్క దశ సమతౌల్య రేఖాచిత్రాలను నిర్మించడం దీని ప్రధాన లక్ష్యం.

4. ఎలెక్ట్రోకెమిస్ట్రీ ఎలక్ట్రోలైట్ సొల్యూషన్స్ యొక్క లక్షణాలను అధ్యయనం చేస్తుంది, పరమాణు పరిష్కారాలతో పోల్చితే వాటి ప్రవర్తన యొక్క లక్షణాలు, ఎలక్ట్రోకెమికల్ (గాల్వానిక్) కణాలు మరియు ఎలక్ట్రోలైజర్‌ల ఆపరేషన్ సమయంలో రసాయన ప్రతిచర్యలు మరియు విద్యుత్ శక్తి యొక్క శక్తి యొక్క పరస్పర మార్పిడి యొక్క నమూనాలను అన్వేషిస్తుంది.

5. కెమికల్ కైనెటిక్స్ మరియు ఉత్ప్రేరకం కాలక్రమేణా రసాయన ప్రతిచర్యల నమూనాలను అధ్యయనం చేస్తుంది, థర్మోడైనమిక్ పారామితుల (పీడనం, ఉష్ణోగ్రత మొదలైనవి), ప్రతిచర్యల రేటు మరియు మెకానిజంపై ఉత్ప్రేరకాలు మరియు నిరోధకాల ఉనికిని అధ్యయనం చేస్తుంది.

ఒక ప్రత్యేక శాస్త్రం, కొల్లాయిడ్ కెమిస్ట్రీ, భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క ఒక విభాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది - ఉపరితల దృగ్విషయం మరియు చెదరగొట్టబడిన వ్యవస్థల భౌతిక రసాయన శాస్త్రం.

క్లాసికల్ థర్మోడైనమిక్స్ అనేది సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రం యొక్క ఒక విభాగం మరియు వేడి మరియు పని (టర్మో - హీట్, డైనమో - మోషన్) రూపంలో వ్యవస్థల మధ్య వివిధ రకాల శక్తి మరియు శక్తి పరివర్తనాల యొక్క పరస్పర పరివర్తనల నమూనాలను అధ్యయనం చేస్తుంది.

థర్మోడైనమిక్స్ ఏదైనా ప్రక్రియకు కారణమయ్యే కారణాల నుండి మరియు ఈ ప్రక్రియ సంభవించే సమయంలో సంగ్రహిస్తుంది, కానీ ఏదైనా భౌతిక మరియు రసాయన ప్రక్రియలో పాల్గొనే సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి పారామితులతో మాత్రమే పనిచేస్తుంది. వ్యక్తిగత అణువుల లక్షణాలు పరిగణనలోకి తీసుకోబడవు, అయితే అనేక అణువులతో కూడిన వ్యవస్థల సగటు లక్షణాలు ఉపయోగించబడతాయి.

రసాయన థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క పనులు: రసాయన ప్రతిచర్యలు మరియు భౌతిక రసాయన ప్రక్రియల యొక్క ఉష్ణ ప్రభావాల కొలత మరియు గణన, ప్రతిచర్యల దిశ మరియు లోతు యొక్క అంచనా, రసాయన మరియు దశ సమతౌల్య విశ్లేషణ మొదలైనవి.

1. 1. TD యొక్క ప్రాథమిక భావనలు మరియు నిర్వచనాలు థర్మోడైనమిక్స్‌లో, మనకు ఆసక్తి కలిగించే అన్ని ప్రక్రియలు థర్మోడైనమిక్ సిస్టమ్‌లలో జరుగుతాయి. వ్యవస్థ అనేది పర్యావరణంలోని ఒక పరిశీలకునిచే వాస్తవంగా లేదా మానసికంగా గుర్తించబడిన శరీరం లేదా శరీరాల సమూహం.

వ్యవస్థ అనేది పరిసర ప్రపంచంలోని ఒక భాగం, ఇది మనకు ప్రత్యేకంగా ఆసక్తిని కలిగిస్తుంది. విశ్వంలో మిగతావన్నీ పర్యావరణం (పరిసరాలు). పర్యావరణం చాలా పెద్దది (అనంతమైన వాల్యూమ్‌ను కలిగి ఉంది) థర్మోడైనమిక్ సిస్టమ్‌తో శక్తి మార్పిడి దాని ఉష్ణోగ్రతను మార్చదని సాధారణంగా అంగీకరించబడింది.

పర్యావరణంతో శక్తి మరియు పదార్థం యొక్క మార్పిడి స్వభావం ఆధారంగా, వ్యవస్థలు వర్గీకరించబడ్డాయి: వివిక్త - పదార్థం లేదా శక్తిని మార్పిడి చేయలేము; మూసివేయబడింది - అవి శక్తిని మార్పిడి చేయగలవు, కానీ పదార్థాన్ని మార్పిడి చేయలేవు; ఓపెన్ - పదార్థం మరియు శక్తి రెండింటినీ మార్పిడి చేసుకోవచ్చు.

దశల సంఖ్య ఆధారంగా, వ్యవస్థలు విభజించబడ్డాయి: సజాతీయ - ఒక దశను కలిగి ఉంటుంది (నీటిలో Na. Cl యొక్క పరిష్కారం); వైవిధ్య - వ్యవస్థ అనేక దశలను కలిగి ఉంటుంది, ఇంటర్‌ఫేస్‌ల ద్వారా ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడుతుంది. వైవిధ్య వ్యవస్థలకు ఉదాహరణ నీటిలో తేలియాడే మంచు, పాలు (కొవ్వు బిందువులు ఒక దశ, సజల మాధ్యమం మరొకటి).

ఒక దశ అనేది ఒకే విధమైన రసాయన మరియు భౌతిక లక్షణాలను కలిగి ఉన్న వ్యవస్థ యొక్క సజాతీయ భాగాల సమాహారం మరియు దశ ఇంటర్‌ఫేస్‌ల ద్వారా సిస్టమ్‌లోని ఇతర భాగాల నుండి వేరు చేయబడుతుంది. ప్రతి దశ వైవిధ్య వ్యవస్థ యొక్క సజాతీయ భాగం

భాగాల సంఖ్య ఆధారంగా, వ్యవస్థలు విభజించబడ్డాయి: ఒకటి-, రెండు-, మూడు-భాగాలు మరియు బహుళ-భాగాలు. భాగాలు వ్యక్తిగత రసాయన పదార్ధాలు, ఇవి వ్యవస్థ నుండి వేరుచేయబడిన మరియు దాని వెలుపల ఉనికిలో ఉండే వ్యవస్థను తయారు చేస్తాయి.

ఏదైనా థర్మోడైనమిక్ వ్యవస్థ నిర్దిష్ట విలువలను తీసుకునే భారీ సంఖ్యలో భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల సమితి ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది: ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, ఉష్ణ వాహకత, ఉష్ణ సామర్థ్యం, ​​భాగాల సాంద్రతలు, విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మొదలైనవి.

రసాయన థర్మోడైనమిక్స్ వ్యవస్థలోని పదార్ధాల ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, వాల్యూమ్ లేదా గాఢత యొక్క విధులుగా నిస్సందేహంగా వ్యక్తీకరించబడే లక్షణాలతో వ్యవహరిస్తుంది. ఈ లక్షణాలను థర్మోడైనమిక్ లక్షణాలు అంటారు.

థర్మోడైనమిక్ సిస్టమ్ యొక్క స్థితి దాని రసాయన కూర్పు, దశ కూర్పు మరియు స్వతంత్ర థర్మోడైనమిక్ పారామితుల విలువలు సూచించబడితే పరిగణించబడుతుంది. స్వతంత్ర పారామితులు: పీడనం (P), వాల్యూమ్ (V), ఉష్ణోగ్రత (T), అనేక మోల్స్ రూపంలో లేదా సాంద్రతలు (C) రూపంలో n పదార్ధం మొత్తం. వీటిని స్టేట్ పారామీటర్స్ అంటారు.

ప్రస్తుత యూనిట్ల వ్యవస్థ (SI) ప్రకారం, ప్రధాన థర్మోడైనమిక్ పారామితులు క్రింది యూనిట్లలో పేర్కొనబడ్డాయి: [m 3] (వాల్యూమ్); [Pa] (ఒత్తిడి); [mol] (n); [K] (ఉష్ణోగ్రత). మినహాయింపుగా, రసాయన థర్మోడైనమిక్స్‌లో 101.325 kPaకి సమానమైన సాధారణ భౌతిక వాతావరణం (atm) ఒత్తిడి యొక్క ఆఫ్-సిస్టమ్ యూనిట్‌ను ఉపయోగించడానికి అనుమతించబడుతుంది.

థర్మోడైనమిక్ పారామితులు మరియు లక్షణాలు కావచ్చు: ఇంటెన్సివ్ - అవి సిస్టమ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి (వాల్యూమ్) పై ఆధారపడవు. ఇవి ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, రసాయన సంభావ్యత మొదలైనవి విస్తృతమైనవి - అవి వ్యవస్థ యొక్క ద్రవ్యరాశి (వాల్యూమ్) మీద ఆధారపడి ఉంటాయి. ఇవి శక్తి, ఎంట్రోపీ, ఎంథాల్పీ మొదలైనవి. సంక్లిష్ట వ్యవస్థ ఏర్పడినప్పుడు, ఇంటెన్సివ్ లక్షణాలు సమం చేయబడతాయి మరియు విస్తృతమైన లక్షణాలు సంగ్రహించబడతాయి.

సిస్టమ్‌లో సంభవించే ఏదైనా మార్పు మరియు కనీసం ఒక థర్మోడైనమిక్ రాష్ట్ర పరామితి (సిస్టమ్ యొక్క లక్షణాలు)లో మార్పుతో కూడిన మార్పును థర్మోడైనమిక్ ప్రక్రియ అంటారు. ఒక ప్రక్రియ వ్యవస్థ యొక్క రసాయన కూర్పును మార్చినట్లయితే, అటువంటి ప్రక్రియను రసాయన ప్రతిచర్య అంటారు.

సాధారణంగా, ఒక ప్రక్రియ సమయంలో, ఒకటి (లేదా అంతకంటే ఎక్కువ) పారామితులు స్థిరంగా ఉంచబడతాయి. దీని ప్రకారం, వారు వేరు చేస్తారు: స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఐసోథర్మల్ ప్రక్రియ (T = const); ఐసోబారిక్ ప్రక్రియ - స్థిరమైన పీడనం వద్ద (P = const); ఐసోకోరిక్ ప్రక్రియ - స్థిరమైన వాల్యూమ్ వద్ద (V = const); పర్యావరణంతో ఉష్ణ మార్పిడి లేకపోవడంతో అడియాబాటిక్ ప్రక్రియ (Q = 0).

నాన్-ఇన్సులేటెడ్ సిస్టమ్స్‌లో ప్రక్రియలు సంభవించినప్పుడు, వేడిని గ్రహించవచ్చు లేదా విడుదల చేయవచ్చు. ఈ లక్షణానికి అనుగుణంగా, ప్రక్రియలు ఎక్సోథర్మిక్ (వేడి విడుదల చేయబడుతుంది) మరియు ఎండోథెర్మిక్ (వేడి గ్రహించబడుతుంది) గా విభజించబడ్డాయి.

ప్రక్రియ సమయంలో, వ్యవస్థ ఒక సమతౌల్య స్థితి నుండి మరొక సమతౌల్య స్థితికి వెళుతుంది.థర్మోడైనమిక్ ఈక్విలిబ్రియం అనేది వ్యవస్థ యొక్క స్థితి, దీనిలో ఉష్ణ, యాంత్రిక మరియు రసాయన (ఎలక్ట్రోకెమికల్) సమతౌల్యం పర్యావరణంతో మరియు వ్యవస్థ యొక్క దశల మధ్య గమనించబడుతుంది.

సమతౌల్య స్థితులు: స్థిరమైనవి; మెటాస్టేబుల్. వ్యవస్థ యొక్క సమతౌల్య స్థితి యొక్క నిరంతర క్రమం ద్వారా అనంతంగా నెమ్మదిగా వెళితే ఒక ప్రక్రియను సమతౌల్యం (క్వాసి-స్టాటిక్) అంటారు.

వారి స్వంతంగా సంభవించే మరియు వాటి అమలుకు బాహ్య శక్తి అవసరం లేని ప్రక్రియలను ఆకస్మిక (సానుకూల) ప్రక్రియలు అంటారు. ఒక ప్రక్రియను నిర్వహించడానికి పర్యావరణం నుండి శక్తిని సంగ్రహించినప్పుడు, అంటే, సిస్టమ్‌లో పని జరుగుతుంది, ఆ ప్రక్రియను నాన్‌స్పాంటేనియస్ (నెగటివ్) అంటారు.

రాష్ట్ర విధులు రాష్ట్ర విధులు వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాలు (అంతర్గత శక్తి U, ఎంథాల్పీ H, ఎంట్రోపీ S, మొదలైనవి), అవి వ్యవస్థ యొక్క ఇచ్చిన స్థితిని వర్గీకరిస్తాయి. ప్రక్రియ సమయంలో వారి మార్పులు దాని మార్గంపై ఆధారపడి ఉండవు మరియు వ్యవస్థ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి రాష్ట్రాల ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడతాయి.

ఇచ్చిన ఫంక్షన్‌లో అనంతమైన మార్పు మొత్తం అవకలన d. యు, డి. S మొదలైనవి:

ప్రక్రియ (పరివర్తన) విధులు ప్రాసెస్ ఫంక్షన్లు (హీట్ Q, పని W) - అవి సిస్టమ్ యొక్క లక్షణాలు కాదు (అవి సిస్టమ్‌లో లేవు), సిస్టమ్ పాల్గొనే ప్రక్రియలో అవి ఉత్పన్నమవుతాయి.

సిస్టమ్‌లో వేడి మరియు పని లేకపోతే, వాటి మార్పు గురించి మాట్లాడటం అర్ధం కాదు; మేము వాటి పరిమాణం Q లేదా W గురించి ఒక నిర్దిష్ట ప్రక్రియలో మాత్రమే మాట్లాడగలము. వాటి పరిమాణం ప్రక్రియ యొక్క మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అనంతమైన పరిమాణాలు Q, W ద్వారా సూచించబడతాయి.

కదలిక అనేది పదార్థం యొక్క లక్షణం. కదలిక యొక్క కొలత, అంటే పరిమాణాత్మక మరియు గుణాత్మక లక్షణం, శక్తి. శక్తి అనేది వ్యవస్థ యొక్క స్థితి యొక్క విధి. నిర్దిష్ట ప్రక్రియలో దాని మార్పు ప్రక్రియ యొక్క మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు మరియు సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితుల ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది.

అనేక రకాలైన శక్తి అంటారు: మెకానికల్, ఎలక్ట్రికల్, కెమికల్, మొదలైనవి, కానీ శక్తి వ్యవస్థ నుండి సిస్టమ్‌కు రెండు రూపాల్లో మాత్రమే కదులుతుంది: వేడి లేదా పని రూపంలో.

హీట్ (Q) అనేది సంప్రదింపు వ్యవస్థల యొక్క కణాల (అణువులు, అణువులు, అయాన్లు మొదలైనవి) యొక్క అస్తవ్యస్తమైన కదలిక కారణంగా సిస్టమ్ నుండి సిస్టమ్‌కు శక్తి బదిలీ యొక్క ఒక రూపం.

థర్మోడైనమిక్స్‌లో, సిస్టమ్‌కు సరఫరా చేయబడిన వేడి సానుకూలంగా భావించబడుతుంది (ఉదాహరణకు, ఎండోథెర్మిక్ ప్రతిచర్య యొక్క వేడి), మరియు సిస్టమ్ నుండి తొలగించబడిన వేడి ప్రతికూలంగా భావించబడుతుంది (ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య యొక్క వేడి). థర్మోకెమిస్ట్రీలో దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

పని అనేది మైక్రో- లేదా మాక్రోబాడీస్ యొక్క నిర్దేశిత కదలిక కారణంగా సిస్టమ్ నుండి సిస్టమ్‌కు శక్తి బదిలీ యొక్క ఒక రూపం. సాహిత్యంలో, పని W (ఇంగ్లీష్ "పని" నుండి) లేదా A (జర్మన్ "అర్బైట్" నుండి) గా సూచించబడుతుంది.

వివిధ రకాల పని ఉన్నాయి: యాంత్రిక, విద్యుత్, అయస్కాంత, ఉపరితల మార్పులు మొదలైనవి. ఏ రకమైన అనంతమైన పని అయినా సాధారణీకరించిన శక్తి యొక్క ఉత్పత్తిగా మరియు సాధారణీకరించిన కోఆర్డినేట్‌లో మార్పుగా సూచించబడుతుంది, ఉదాహరణకు:

బాహ్య పీడన శక్తులకు వ్యతిరేకంగా పనిని మినహాయించి అన్ని రకాల పని మొత్తం P - విస్తరణ పని - కుదింపును ఉపయోగకరమైన పని W’ అంటారు:

థర్మోడైనమిక్స్‌లో, పనిని సిస్టమ్ స్వయంగా నిర్వహిస్తే సానుకూలంగా మరియు సిస్టమ్‌పై నిర్వహిస్తే ప్రతికూలంగా పరిగణించబడుతుంది. IUPAC సిఫార్సుల ప్రకారం, సిస్టమ్‌పై చేసిన పని సానుకూలంగా పరిగణించబడుతుంది (అంతర్గత శక్తిని పెంచే "అహంకార" సూత్రం సానుకూలంగా ఉంటుంది)

వివిధ ప్రక్రియలలో ఒక ఆదర్శ వాయువు విస్తరణ పని 1. వాక్యూమ్‌లోకి విస్తరణ: W = 0. 2. ఐసోకోరిక్ రివర్సిబుల్ విస్తరణ: డి. V=0 W=0

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ముగింపులు మరియు సంబంధాలు రెండు పోస్టులేట్లు మరియు మూడు చట్టాల ఆధారంగా రూపొందించబడ్డాయి. ఏదైనా వివిక్త వ్యవస్థ కాలక్రమేణా సమతౌల్య స్థితికి వస్తుంది మరియు దానిని ఆకస్మికంగా వదిలివేయదు (మొదటి ప్రతిపాదన) అంటే, థర్మోడైనమిక్స్ ఖగోళ స్థాయి వ్యవస్థలను మరియు తక్కువ సంఖ్యలో కణాలతో మైక్రోసిస్టమ్‌లను వివరించదు (

సమతౌల్య స్థితి నుండి సమతౌల్య స్థితికి ఆకస్మిక పరివర్తనను సడలింపు అంటారు. అంటే, ఒక సమతౌల్య స్థితి ఖచ్చితంగా సాధించబడుతుంది, కానీ అటువంటి ప్రక్రియ యొక్క వ్యవధి నిర్ణయించబడదు, మొదలైనవి సమయం యొక్క భావన లేదు.

రెండవ ప్రతిపాదన వ్యవస్థ A వ్యవస్థ Bతో ఉష్ణ సమతుల్యతలో ఉంటే మరియు ఆ వ్యవస్థ C వ్యవస్థతో ఉష్ణ సమతుల్యతలో ఉంటే, A మరియు C వ్యవస్థలు కూడా ఉష్ణ సమతుల్యతలో ఉంటాయి.

ఏదైనా థర్మోడైనమిక్ సిస్టమ్ U యొక్క అంతర్గత శక్తి అనేది తెలియని రకాలతో సహా వ్యవస్థను రూపొందించే అన్ని కణాల (అణువులు, న్యూక్లియైలు, ఎలక్ట్రాన్లు, క్వార్క్‌లు మొదలైనవి) యొక్క గతి (చలన శక్తి) మరియు సంభావ్య (సంకర్షణ శక్తి) శక్తులను కలిగి ఉంటుంది. శక్తి.

వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తి దాని ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడి ఉంటుంది (విస్తృతమైన ఆస్తి), వ్యవస్థ యొక్క పదార్ధం యొక్క స్వభావం మరియు థర్మోడైనమిక్ పారామితులపై ఆధారపడి ఉంటుంది: U = f(V, T) లేదా U = (P, T) J/molలో కొలుస్తారు. లేదా J/kg. U అనేది స్టేట్ ఫంక్షన్, కాబట్టి U ప్రక్రియ మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు, కానీ సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. డి. U - పూర్తి అవకలన.

వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తి పర్యావరణంతో శక్తి మార్పిడి ఫలితంగా వేడి లేదా పని రూపంలో మాత్రమే మారుతుంది.

ఈ వాస్తవం, మానవజాతి యొక్క ఆచరణాత్మక అనుభవం యొక్క సాధారణీకరణ, థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమాన్ని (ప్రారంభం) తెలియజేస్తుంది: U = Q - W అవకలన రూపంలో (ప్రక్రియ యొక్క అనంతమైన భాగం కోసం): d. U=QW

"సిస్టమ్‌కు సరఫరా చేయబడిన వేడి వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తిని పెంచడానికి మరియు సిస్టమ్‌పై పని చేయడానికి వెళుతుంది."

ఒక వివిక్త వ్యవస్థ కోసం, Q = 0 మరియు W = 0, అనగా, U = 0 మరియు U = const. వివిక్త వ్యవస్థ యొక్క అంతర్గత శక్తి స్థిరంగా ఉంటుంది

క్లాసియస్ సూత్రీకరణలో: "ప్రపంచం యొక్క శక్తి స్థిరంగా ఉంటుంది." మొదటి రకమైన శాశ్వత చలన యంత్రం (పర్పెటమ్ మొబైల్) అసాధ్యం. శక్తి యొక్క వివిధ రూపాలు ఖచ్చితంగా సమానమైన పరిమాణంలో ఒకదానికొకటి రూపాంతరం చెందుతాయి. శక్తి కనిపించదు లేదా నాశనం చేయబడదు, కానీ వ్యవస్థ నుండి వ్యవస్థకు మాత్రమే కదులుతుంది.

ఫంక్షన్ U సంకలితం. దీని అర్థం U 1 మరియు U 2 విలువలతో వర్గీకరించబడిన రెండు వ్యవస్థలను ఒకే వ్యవస్థగా కలిపితే, ఫలితంగా అంతర్గత శక్తి U 1 + 2 దాని భాగాల శక్తుల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది: U 1 + 2 = U 1 + U 2

సాధారణ సందర్భంలో, వేడి Q అనేది ప్రక్రియ యొక్క విధి, అనగా, దాని పరిమాణం ప్రక్రియ యొక్క మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అయితే సాధన కోసం ముఖ్యమైన రెండు సందర్భాల్లో, వేడి స్థితి ఫంక్షన్ యొక్క లక్షణాలను పొందుతుంది, అనగా, విలువ Q ప్రక్రియ యొక్క మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు, కానీ సిస్టమ్ యొక్క ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితులు మాత్రమే నిర్ణయించబడతాయి.

ప్రక్రియ సమయంలో బాహ్య పీడన శక్తులకు వ్యతిరేకంగా మాత్రమే పని చేయవచ్చని మేము ఊహిస్తాము మరియు ఉపయోగకరమైన పని W = 0: Q = d. U+P డి. V, మరియు V = const నుండి, P d. V = 0: QV = d. U లేదా సమగ్ర రూపంలో: QV = Uк – Un

ఉపయోగకరమైన పని W = 0 అని మళ్ళీ మేము ఊహిస్తాము, అప్పుడు: Q = d. U+P డి. V, P = const కాబట్టి, మనం ఇలా వ్రాయవచ్చు: QP = d. U + d(РV), QР = d(U + P V). మనం సూచిస్తాం: H U + P V (ఎంథాల్పీ) QР = d. H లేదా: QP = Hk – Hn

ఈ విధంగా, రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం P = const వద్ద స్థితి విధిగా లక్షణాలను పొందుతుంది: QP = H; V = కాన్స్ట్ కోసం: QV = U.

రసాయన ప్రతిచర్యలు మరియు భౌతిక రసాయన ప్రక్రియలు తరచుగా స్థిరమైన పీడనం వద్ద (ఓపెన్ ఎయిర్‌లో, అంటే P = const = 1 atm వద్ద) నిర్వహించబడతాయి కాబట్టి, ఆచరణలో అంతర్గత శక్తి కంటే ఎంథాల్పీ భావన గణనలకు ఉపయోగించబడుతుంది. కొన్నిసార్లు ప్రక్రియ యొక్క "వేడి" పదం తదుపరి వివరణ లేకుండా "ఎంథాల్పీ" ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, వారు "హీట్ ఆఫ్ ఫార్మేషన్" అని అంటారు, కానీ f అని వ్రాయండి. ఎన్.

కానీ మనకు ఆసక్తి ఉన్న ప్రక్రియ V = const (ఆటోక్లేవ్‌లో) వద్ద జరిగితే, అప్పుడు వ్యక్తీకరణను ఉపయోగించాలి: QV = U.

వ్యక్తీకరణను వేరు చేద్దాం: H = U + P V d. H = డి. U+Pd. V+Vd. P, స్థిరమైన పీడనం వద్ద V d. P = 0 మరియు d. H = డి. U+P డి. V సమగ్ర రూపంలో: H = U + P V

ఆదర్శ వాయువు కోసం, క్లాపేరాన్-మెండలీవ్ సమీకరణం చెల్లుతుంది: Р V = n R T, ఇక్కడ n అనేది గ్యాస్ మోల్స్ సంఖ్య, R 8, 314 J/mol K అనేది సార్వత్రిక వాయువు స్థిరాంకం. అప్పుడు (T = const వద్ద) P V = n R T. చివరగా, మనకు: H = U + n R T n - ప్రతిచర్య సమయంలో వాయు పదార్ధాల మోల్స్ సంఖ్యలో మార్పు.

ఉదాహరణకు, ప్రతిచర్య కోసం: N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g) n = -2, మరియు ప్రతిచర్య కోసం: 2 H 2 O (l) 2 H 2 (g) + O 2(d) n = 3.

వాయు పదార్థాలు ప్రతిచర్యలో పాల్గొన్నప్పుడు మాత్రమే QV మరియు QP మధ్య తేడాలు ముఖ్యమైనవి. ఏదీ లేకుంటే, లేదా n = 0 అయితే, QV = QP.

ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం వేడి రూపంలో ఒక ప్రతిచర్య సమయంలో విడుదల చేయబడిన లేదా గ్రహించిన శక్తి మొత్తంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు, వీటిని అందించినది: P = const లేదా V = const; ప్రారంభ పదార్థాల ఉష్ణోగ్రత ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల ఉష్ణోగ్రతకు సమానం; వ్యవస్థలో విస్తరణ మరియు కుదింపు పని తప్ప మరే ఇతర పని (ఉపయోగకరమైనది) నిర్వహించబడదు.

వివిధ ప్రక్రియల సమయంలో ఎంథాల్పీ మార్పు ప్రక్రియ కొలత పరిస్థితులు Ho, kJ/mol C 2 H 6 O(l) + 3 O 2(g)→ 2 CO 2(g) + 3 H 2 O(l) P = 1 atm T = 298 K − 1 370. 68 విచ్ఛేదనం యొక్క వేడి: H 2 O(l) → H+ + OH- P = 1 atm T = 298 K +57. 26 తటస్థీకరణ వేడి: H+ + OH- → H 2 O (l) P = 1 atm T = 298 K - 57. 26 బాష్పీభవన వేడి: H 2 O (l) → H 2 O (g) P = 1 atm T = 373 K +40. 67 ఫ్యూజన్ వేడి: H 2 O(cr) → H 2 O(l) P = 1 atm T = 273 K +6. 02

QV లేదా QP యొక్క స్థిరత్వం యొక్క వాస్తవం, రసాయన థర్మోడైనమిక్స్‌ను ఒక శాస్త్రంగా అధికారికీకరించడానికి చాలా కాలం ముందు, G. I. హెస్ (వేడి మొత్తాల స్థిరత్వం యొక్క చట్టం లేదా హెస్స్ చట్టం) ద్వారా ప్రయోగాత్మకంగా స్థాపించబడింది: రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం ఆధారపడి ఉంటుంది ప్రారంభ పదార్థాలు మరియు ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల రకం మరియు స్థితి మరియు అవి ఒకదానికొకటి రూపాంతరం చెందే మార్గాలపై ఆధారపడి ఉండదు.

జర్మన్ ఇవనోవిచ్ హెస్ (1802 - 1850) - అతిపెద్ద రష్యన్ శాస్త్రవేత్తలలో ఒకరు, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌లోని టెక్నలాజికల్ ఇన్స్టిట్యూట్‌లో ప్రొఫెసర్. జెనీవాలో పుట్టి, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్‌లో చిన్నప్పటి నుండి పెరిగారు. అతను యూరివ్‌లో తన వైద్య విద్యను పొందాడు, విశ్వవిద్యాలయం నుండి పట్టా పొందిన తరువాత అతను J. బెర్జెలియస్‌తో కలిసి స్టాక్‌హోమ్‌లో పనిచేశాడు. తన ప్రయోగాలలో, హెస్ బహుళ ఉష్ణ నిష్పత్తుల నియమాన్ని స్థాపించడానికి ప్రయత్నించాడు (D. డాల్టన్ యొక్క బహుళ నిష్పత్తుల నియమం వలె). అతను దీన్ని చేయడంలో విఫలమయ్యాడు (ప్రకృతిలో అలాంటి చట్టం లేదు), కానీ ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాల ఫలితంగా, హెస్ ఉష్ణ మొత్తాల స్థిరత్వం యొక్క నియమాన్ని పొందాడు (హెస్ యొక్క చట్టం). 1842లో ప్రచురించబడిన ఈ పని థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క అంచనా.

H 1 = H 2 + H 3 = H 4 + H 5 + H 6

CO 2 C + O 2 = CO 2 CO + 1/2 O 2 = CO 2 C + 1/2 O 2 = CO H 2 H 1 C CO H 3 H 1 = H 2 + H 3

నిర్మాణం యొక్క వేడి - సాధారణ పదార్ధాల నుండి ఇచ్చిన పదార్ధం యొక్క 1 మోల్ ఏర్పడటం యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం: f. H. ఒకే రకమైన పరమాణువులతో కూడిన పదార్ధాలను సాధారణ అంటారు. ఇది, ఉదాహరణకు, నైట్రోజన్ N2, ఆక్సిజన్ O2, గ్రాఫైట్ C, మొదలైనవి.

నిర్వచనం నుండి ఇది చర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావానికి నీటి నిర్మాణం యొక్క వేడి పరిమాణంలో సమానంగా ఉంటుంది: H 2 + 1/2 O 2 = H 2 O QP = f. ఎన్

ప్రతిచర్య P = 1 atm వద్ద నిర్వహించబడితే, అప్పుడు చర్య యొక్క కొలిచిన వేడి fకి సమానంగా ఉంటుంది. హో - నీటి నిర్మాణం యొక్క ప్రామాణిక వేడి. సాధారణంగా f విలువలు. కానీ ఆచరణాత్మక కార్యకలాపాలలో ఉపయోగించే దాదాపు అన్ని పదార్ధాల కోసం 298 K వద్ద పట్టిక చేయబడింది: f. హో 298(H 2 O).

ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులు H prod f r H ప్రారంభ పదార్థాలు H Ref. in-c f సాధారణ పదార్థాలు

రసాయన చర్య యొక్క థర్మల్ ప్రభావం: a 1 A 1 + a 2 A 2 + = b 1 B 1 + b 2 B 2 + అనేది ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల యొక్క హీట్‌ల మొత్తం మైనస్ యొక్క హీట్‌ల మొత్తానికి సమానం ప్రారంభ పదార్ధాల నిర్మాణం (స్టోయికియోమెట్రిక్ కోఎఫీషియంట్స్ AI మరియు bj పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది):

ఉదాహరణ 1: బెంజీన్ ఆవిరి యొక్క హైడ్రోజనేషన్ ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావాన్ని లెక్కించండి (ఈ ప్రతిచర్య భిన్న ఉత్ప్రేరకాలు - ప్లాటినం లోహాల ఉపరితలంపై నిర్వహించబడుతుంది): C 6 H 6 + 3 H 2 = C 6 H 12 వద్ద 298 K మరియు P = 1 atm:

C 6 H 6(g) f. Ho 298, k. J/mol 82.93 C 6 H 6(g) 49.04 C 6 H 12(g) H 2 -123.10 0 పదార్ధం r. N 0298 = -123.10 – (82.93 +3 0) = -206.03 k. J r. N 0298 = -123.10–(49.04 + 3 0) = -72.14 k. J ఉపయోగించబడింది. H 0 = 82.93 – 49.04 = +33.89 kJ/mol

దహన వేడి అనేది ఒక పదార్ధం యొక్క లోతైన ఆక్సీకరణ (దహన) యొక్క ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం (అధిక ఆక్సైడ్లకు). హైడ్రోకార్బన్ల విషయంలో, అధిక ఆక్సైడ్లు H 2 O (l) మరియు CO 2. ఈ సందర్భంలో, దహన వేడి, ఉదాహరణకు, మీథేన్ ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావానికి సమానం: CH 4 + 2 O 2 = CO 2 + 2 H 2 O (l) QP = ఎద్దు . హెచ్

విలువ ఎద్దు. హో 298ని ప్రామాణిక దహన వేడి అని పిలుస్తారు, అవి 298 K వద్ద పట్టిక చేయబడ్డాయి. ఇక్కడ సూచిక “o” హీట్‌లు ప్రామాణిక స్థితిలో నిర్ణయించబడతాయని సూచిస్తుంది (P = 1 atm), ఇండెక్స్ “ఓహ్” ఆంగ్లం నుండి వచ్చింది - ఆక్సీకరణ - ఆక్సీకరణ.

దహన ఉత్పత్తులు (CO 2, H 2 O) ఓహ్. H Ref. ఓ హో. N ఉత్పత్తి ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులు r. H ప్రారంభ పదార్థాలు

రసాయన చర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం: a 1 A 1 + a 2 A 2 + = b 1 B 1 + b 2 B 2 + అనేది ప్రారంభ పదార్ధాల దహన హీట్‌ల మొత్తానికి మైనస్ హీట్‌ల మొత్తానికి సమానం ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల దహనం (స్టోయికియోమెట్రిక్ కోఎఫీషియంట్స్ AI మరియు bj ఖాతాలోకి తీసుకోవడం):

ఉదాహరణ 2: పదార్థాల దహన వేడిని ఉపయోగించి, గ్లూకోజ్ యొక్క కిణ్వ ప్రక్రియ ద్వారా ఇథనాల్ (వైన్ ఆల్కహాల్) ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావాన్ని లెక్కించండి. C 6 H 12 O 6 = 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 r. N 0298 = 2815.8 - 2 1366.91 2∙ 0 = 81.98 kJ CO 2 యొక్క దహన వేడి సున్నా.

ఉష్ణ సామర్థ్యం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, సగటు మరియు నిజమైన ఉష్ణ సామర్థ్యం మధ్య వ్యత్యాసం ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో సిస్టమ్ యొక్క సగటు ఉష్ణ సామర్థ్యం T 1 - T 2 ఈ విరామం యొక్క విలువకు సిస్టమ్ Qకి సరఫరా చేయబడిన వేడి మొత్తం నిష్పత్తికి సమానం:

నిజమైన ఉష్ణ సామర్థ్యం సమీకరణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: నిజమైన మరియు సగటు ఉష్ణ సామర్థ్యం మధ్య సంబంధం సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:

వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యం దాని ద్రవ్యరాశి (లేదా పదార్ధం మొత్తం) మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, అనగా ఇది వ్యవస్థ యొక్క విస్తృతమైన ఆస్తి. ఉష్ణ సామర్థ్యం ద్రవ్యరాశి యూనిట్‌కు సంబంధించి ఉంటే, అప్పుడు ఇంటెన్సివ్ విలువ పొందబడుతుంది - నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం [J/kg K]. మేము సిస్టమ్‌లోని పదార్ధం యొక్క మొత్తానికి C ని రిలేట్ చేస్తే, మేము మోలార్ హీట్ కెపాసిటీ cm [J/mol K]ని పొందుతాము.

అవి ప్రత్యేకించబడ్డాయి: స్థిరమైన పీడనం Cp వద్ద ఉష్ణ సామర్థ్యం, ​​స్థిరమైన వాల్యూమ్ Cv వద్ద ఉష్ణ సామర్థ్యం. ఆదర్శ వాయువు విషయంలో, సూచించబడిన ఉష్ణ సామర్థ్యాలు సమీకరణం ద్వారా ఒకదానికొకటి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి: Ср = С v + R

పదార్థాల ఉష్ణ సామర్థ్యం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, మంచు యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యం 250 K వద్ద 34.70 J/mol K నుండి 273 K వద్ద 37.78 J/mol K వరకు మారుతుంది. ఘనపదార్థాల కోసం, Debye 0 Kకి దగ్గరగా ఉండే ఉష్ణోగ్రతల కోసం ఇచ్చే సమీకరణాన్ని పొందింది: CV= a T 3 ( T-cubes యొక్క Debye యొక్క చట్టం), మరియు అధిక వాటి కోసం: CV=3 R.

సాధారణంగా, ఉష్ణోగ్రతపై ఉష్ణ సామర్థ్యం యొక్క ఆధారపడటం రూపం యొక్క అనుభావిక సమీకరణాలను ఉపయోగించి తెలియజేయబడుతుంది: ఇక్కడ a, b మరియు c const, అవి పదార్థాల భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల సూచన పుస్తకాలలో ఇవ్వబడ్డాయి.

గణిత ఆధారపడటం ఉంటే r. CP వర్సెస్ T తెలియదు, కానీ వివిధ ఉష్ణోగ్రతలలో ప్రతిచర్యలో పాల్గొనేవారి ఉష్ణ సామర్థ్యం యొక్క ప్రయోగాత్మక విలువలు ఉన్నాయి, అప్పుడు గ్రాఫ్ r కోఆర్డినేట్‌లలో రూపొందించబడింది. కో. P = f(T) మరియు 298 - T 2లోపు వక్రరేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతాన్ని గ్రాఫికల్‌గా లెక్కించండి, ఇది సమగ్రానికి సమానం:

పరిశీలనలో ఉన్న ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ దశ పరివర్తనాలు సంభవిస్తే, అప్పుడు r ను లెక్కించేటప్పుడు వాటి ఉష్ణ ప్రభావాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. H:

గణన పథకం r. ఏకపక్ష ఉష్ణోగ్రత T వద్ద ప్రతిచర్యలు క్రింది విధంగా ఉంటాయి. మొదట, r అనేది పదార్థాల నిర్మాణం లేదా దహన వేడి యొక్క ప్రామాణిక వేడిని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది. H 298 ప్రతిచర్యలు (పైన వివరించిన విధంగా). తరువాత, కిర్చోఫ్ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి, థర్మల్ ప్రభావం ఏదైనా ఉష్ణోగ్రత T వద్ద లెక్కించబడుతుంది:

పట్టికలు దాదాపు అన్ని పదార్ధాల కోసం f ఏర్పడే ప్రామాణిక హీట్‌లను (ఎంథాల్పీస్) చూపుతాయి. Ho 0 వద్ద 0 K మరియు విలువలు: T ఉష్ణోగ్రత వద్ద (అవి 100 K విరామంతో ఇవ్వబడతాయి).

రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావం సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది: r. H 0 T = r. H00+

ఆర్. H 00 r వలె లెక్కించబడుతుంది. H 0298 అంటే ఉత్పత్తులు మరియు ప్రారంభ పదార్ధాల నిర్మాణం యొక్క ఉష్ణాల మొత్తాలలో వ్యత్యాసం (కానీ 0 K వద్ద):

విలువలు లెక్కించబడతాయి: = cont ref. c-c స్టోయికియోమెట్రిక్ ప్రతిచర్య గుణకాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.

ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ చరిత్రలో మైలురాళ్ళు "భౌతిక రసాయన శాస్త్రం" అనే పదం M.V. లోమోనోసోవ్, 1752లో సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్ విశ్వవిద్యాలయంలో విద్యార్థులకు "ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ" కోర్సును మొదట బోధించాడు. అతను కాలిబాటను కలిగి ఉన్నాడు. నిర్వచనం: "ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ అనేది భౌతిక శాస్త్రం యొక్క సూత్రాలు మరియు ప్రయోగాల ఆధారంగా, రసాయన కార్యకలాపాల సమయంలో మిశ్రమ శరీరాలలో ఏమి జరుగుతుందో వివరించే శాస్త్రం."

ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ చరిత్రలో మైలురాళ్ళు 1887లో, ఓస్ట్వాల్డ్ లీప్‌జిగ్ విశ్వవిద్యాలయంలో భౌతిక రసాయన శాస్త్రానికి మొదటి ప్రొఫెసర్‌గా నియమితుడయ్యాడు, అక్కడ అతని సహాయకులు మరియు సహచరులు జాకబ్ వాన్ట్ హాఫ్, స్వాంటే అర్హేనియస్ మరియు వాల్టర్ నెర్న్స్ట్ ఉన్నారు. అదే సంవత్సరంలో, ఓస్ట్వాల్డ్ జర్నల్ ఆఫ్ ఫిజికల్ కెమిస్ట్రీ ("జైట్‌స్క్రిఫ్ట్ ఫర్ ఫిజికాలిస్చే కెమీ")ని స్థాపించాడు.

ఫార్మసిస్ట్ యొక్క కార్యకలాపాలు భౌతిక రసాయన శాస్త్రం లేదా భౌతిక రసాయన పద్ధతుల విశ్లేషణ యొక్క సంబంధిత విభాగాలు ఔషధ పదార్థాల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి రసాయన సమతుల్యత, రసాయన గతిశాస్త్రం మరియు ఉత్ప్రేరక అధ్యయనం మొక్క మరియు జంతు ముడి పదార్థాల నుండి ఔషధ పదార్థాల సంగ్రహణ దశ సమతౌల్యం అధ్యయనం (సంగ్రహణ, అధ్యయనం), వ్యాప్తి యొక్క అధ్యయనం తయారీ మందులు మరియు మోతాదు రూపాలు చెదరగొట్టబడిన వ్యవస్థల లక్షణాలు, దశ సమతౌల్యత, ఉపరితల దృగ్విషయాలు, పరిష్కారాల లక్షణాలు మొదలైనవి. ఔషధాల యొక్క భౌతిక అనుకూలతను నిర్ణయించడం దశ మరియు రసాయన సమతుల్యత, పరిష్కారాలు, ఉష్ణ విశ్లేషణ పదార్ధాలలో ఔషధాల విశ్లేషణ, మోతాదు రూపాల్లో , సహజ వస్తువులలో, సారాంశాలలో భౌతిక-రసాయన విశ్లేషణ పద్ధతులు: ఆప్టికల్ - స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రీ, ఫోటోకోలోరిమెట్రీ, నెఫెలోమెట్రీ, టర్బిడిమెట్రీ, మొదలైనవి; ఎలెక్ట్రోకెమికల్ - పొటెన్షియోమెట్రిక్, కండక్టోమెట్రిక్, ఆంపిరోమెట్రిక్ టైట్రేషన్, పోలారోగ్రఫీ మొదలైనవి. క్రోమాటోగ్రాఫిక్ - అధిశోషణం, విభజన క్రోమాటోగ్రఫీ, కాలమ్, సన్నని పొర, కాగితం, ఎలెక్ట్రోఫోరేటిక్ క్రోమాటోగ్రఫీ మొదలైనవి. ఔషధాల షెల్ఫ్ జీవితాన్ని నిర్ణయించడం మరియు పొడిగించడం గతిశాస్త్రం, ఉత్ప్రేరకము, ఫోటోకెమిస్ట్రీ మానవ శరీరంలోకి ఔషధాలను ప్రవేశపెట్టే పద్ధతిని ఎంచుకోవడం పరిష్కారాల సిద్ధాంతం (ఆస్మాసిస్, పరస్పర ద్రావణీయత పదార్ధాల యొక్క), దశ సమతౌల్యం (సంగ్రహణ, పంపిణీ, వ్యాప్తి), యాసిడ్-బేస్ ఉత్ప్రేరకము, గతిశాస్త్రం, చెదరగొట్టబడిన వ్యవస్థల లక్షణాలు శరీరంలోని ఔషధ పదార్థాల ప్రవర్తనపై అధ్యయనం వ్యాప్తి, జెల్ యొక్క లక్షణాలు, సర్ఫ్యాక్టెంట్ల లక్షణాలు మరియు అధిక పరమాణు బరువు పదార్థాలు, గతిశాస్త్రం, పరిష్కారాల అధ్యయనం, కెమిస్ట్రీ బ్యాలెన్స్ అధ్యయనం మొదలైనవి.

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక భావనలు ఒక వ్యవస్థ అనేది ఒక నిర్దిష్ట దశ స్థితిలో ఉన్న పదార్ధాల (భాగాలు) సమితి, ఇది ఒక సరిహద్దు ఉపరితలం ద్వారా పర్యావరణం నుండి పరస్పర చర్య మరియు వేరు చేయబడుతుంది, సజాతీయ వ్యవస్థ అనేది ఒక సజాతీయ వ్యవస్థ, దీని లోపల వివిధ వ్యవస్థలతో కూడిన వ్యవస్థలోని భాగాల మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్ ఉండదు. లక్షణాలు (ద్రవ లేదా ఘన పరిష్కారాలు, పొడి వాయువు మిశ్రమాలు) విజాతీయ p. విభిన్న లక్షణాలతో భాగాల మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ దశలను కలిగి ఉంటాయి.

థర్మోడైనమిక్స్ దశ యొక్క ప్రాథమిక భావనలు - వ్యవస్థలోని అన్ని సజాతీయ భాగాల సమితి, రసాయన కూర్పు, నిర్మాణం మరియు అన్ని ఇంటెన్సివ్ లక్షణాలలో ఒకేలా ఉంటుంది మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ కాంపోనెంట్ ద్వారా ఇతర భాగాల నుండి వేరు చేయబడుతుంది - స్వతంత్రంగా ఉనికిలో ఉన్న రసాయన సమ్మేళనం దశ ఓపెన్ సిస్టమ్ క్లోజ్డ్ సిస్టమ్ ఐసోలేటెడ్ వ్యవస్థ

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక భావనలు విస్తృతమైన లక్షణాలు పదార్ధం (వాల్యూమ్, హీట్ కెపాసిటీ, ఎంట్రోపీ) మొత్తం మీద ఆధారపడి ఉంటాయి ఇంటెన్సివ్ లక్షణాలు పదార్ధం (సాంద్రత, ఉష్ణోగ్రత) రాష్ట్ర విధులు - ప్రారంభ మరియు చివరి స్థితిపై ఆధారపడిన లక్షణాలు మరియు చేయవు పరివర్తన మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక భావనలు అంతర్గత శక్తి (U) అనేది వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం శక్తి నిల్వను వర్ణించే ఒక స్థితి విధి.పని (W) అనేది శక్తి బదిలీ యొక్క స్థూల రూపం (కణాల నిర్దేశిత చలనం యొక్క గతి శక్తి రూపంలో) వేడి (Q ) అనేది అణువుల (ఉష్ణ మార్పిడి) ఘర్షణల ద్వారా శక్తి బదిలీ. శక్తి బదిలీ యొక్క మైక్రోస్కోపిక్ (క్రమరహిత) రూపం. వేడి మరియు పని ప్రక్రియ యొక్క విధులు!

ZERO లా ఆఫ్ థర్మోడైనమిక్స్ 1931 ఫౌలర్ వ్యవస్థలు "A" మరియు "B" ప్రతి ఒక్కటి థర్మల్ ఈక్విలిబ్రియమ్‌లో "C" సిస్టమ్‌తో ఉంటే, అప్పుడు మనం ఈ "A" మరియు "తర్వాత" ఏ పోస్ట్‌లలో అయినా కనిపించవచ్చు ఆధారంగా ఉంది ఉష్ణోగ్రత కొలతలపై

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి చట్టం (శక్తి పరిరక్షణ చట్టం) సిస్టమ్ పని చేయకపోతే, అంతర్గత శక్తిలో ఏదైనా మార్పు వేడిని గ్రహించడం లేదా విడుదల చేయడం వల్ల మాత్రమే జరుగుతుంది, అనగా. వద్ద w = 0 U = Q సిస్టమ్ వేడిని అందుకోకపోతే లేదా ఇవ్వకపోతే, అది చేసే పని అంతర్గత శక్తిని కోల్పోవడం వల్ల మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, అనగా. Q = 0 U = w లేదా w = U వద్ద - బయటి నుండి శక్తి ప్రవాహం లేకుండా నిరవధికంగా పనిని ఉత్పత్తి చేసే శాశ్వత చలన యంత్రాన్ని (మెకానిజం) సృష్టించడం అసాధ్యం.

థర్మోకెమిస్ట్రీ (ప్రాథమిక భావనలు) హీట్ ఆఫ్ ఫార్మేషన్ H f (ఏర్పాటు నుండి) దహన వేడి H c (దహనం నుండి) ప్రామాణిక పరిస్థితులు (1 atm = Pa), 298 K (25 o C) ప్రమాణానికి థర్మోకెమికల్ లేదా థర్మోడైనమిక్ విలువ ఇచ్చినట్లయితే రాష్ట్రం , అప్పుడు ఇది "o" గుర్తుతో గుర్తించబడింది: H o f ; H o లు; యు ఓ

హెస్ చట్టం యొక్క రెండవ సారాంశం రెండు ప్రతిచర్యలు జరిగితే, వివిధ ప్రారంభ స్థితుల నుండి ఒకే తుది స్థితులకు దారితీస్తే, వాటి ఉష్ణ ప్రభావాల మధ్య వ్యత్యాసం ఒక ప్రారంభ స్థితి నుండి మరొక ప్రారంభ స్థితికి మారే ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావానికి సమానంగా ఉంటుంది C ( gr) + O 2 = CO 2 393.51 k J/mol C (alm) + O 2 = CO 2 395.39 k J/mol

హెస్స్ చట్టం యొక్క మూడవ సారాంశం, ఒకేలా ప్రారంభ స్థితుల నుండి వేర్వేరు తుది స్థితులకు దారితీసే రెండు ప్రతిచర్యలు జరిగితే, వాటి ఉష్ణ ప్రభావాల మధ్య వ్యత్యాసం ఒక తుది స్థితి నుండి మరొక తుది స్థితికి మారే ప్రతిచర్య యొక్క ఉష్ణ ప్రభావానికి సమానంగా ఉంటుంది C (g ) + O 2 CO 2 393.505 kJ/mol CO + 1/2 O 2 CO 2 282.964 k J/mol C (g) + 1/2 O 2 CO + H r H r = 393.505 (282.964) = 110.541 కి mol.

థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం శీతలమైన శరీరం నుండి వేడిగా ఉండే శరీరానికి ఆకస్మికంగా బదిలీ చేయబడదు, వివిధ రకాలైన శక్తి వేడిగా మారుతుంది మరియు వేడిని వెదజల్లుతుంది, అయినప్పటికీ, వ్యవస్థలోని భాగాల మధ్య శక్తి వెదజల్లడం ద్వారా లెక్కించవచ్చు. గణాంక థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క పద్ధతులు

సంపూర్ణ సున్నా ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆదర్శంగా ఆర్డర్ చేయబడిన క్రిస్టల్ కోసం థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మూడవ నియమం, కణాల ఉష్ణ చలనం లేనప్పుడు, థర్మోడైనమిక్ సంభావ్యత W 1కి సమానం. దీని అర్థం, బోల్ట్జ్‌మాన్ సమీకరణానికి అనుగుణంగా, దాని ఎంట్రోపీ 0 సున్నా: = k ln 1 = 0

- -

రసాయన సమతౌల్యం 1. సమతౌల్యం యొక్క థర్మోడైనమిక్ సంకేతం (గిబ్స్ మరియు హెల్మ్‌హోల్ట్జ్ శక్తులు మారవు) 2. సమతౌల్యం యొక్క గతి సంకేతం (ఫార్వర్డ్ మరియు రివర్స్ రియాక్షన్‌ల రేట్లు ఒకే విధంగా ఉంటాయి) పనులు: సమతౌల్య మిశ్రమం యొక్క కూర్పు యొక్క ఆప్టిమైజేషన్; రసాయన ప్రతిచర్య ఉత్పత్తుల సమతౌల్య దిగుబడిని లెక్కించడం

వ్యవస్థ సమతౌల్య స్థితిలో ఉన్నట్లయితే Le Chatelier యొక్క సూత్రం, ఆ తర్వాత అసమానతకు కారణమయ్యే శక్తుల ప్రభావంతో, ఆ రాష్ట్రానికి మార్పులను మార్చే విధానం ENS Le Chatelier యొక్క సూత్రం రసాయన స్థానభ్రంశాన్ని నిర్ణయిస్తుంది మరియు కొత్త సమతౌల్యాన్ని దశలవారీ చేస్తుంది మారుతున్న ఉష్ణోగ్రత, ఒత్తిడి లేదా సిస్టమ్ కూర్పు

రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క ఐసోథర్మ్ యొక్క సమీకరణాలు జాకబ్ వాన్ట్ హాఫ్ () (ఫ్రెడ్రిక్ కెకులే విద్యార్థి) "అద్భుతమైన నాన్-సేన్!" అడాల్ఫ్ కోల్బే "వేచి చూడండి..."

ప్రాథమిక భావనల దశ - ఒక వ్యవస్థలోని అన్ని సజాతీయ భాగాల సమితి, రసాయన కూర్పు, నిర్మాణం మరియు అన్ని ఇంటెన్సివ్ లక్షణాలలో ఒకేలా ఉంటుంది మరియు ఇతర భాగాల నుండి ఇంటర్‌ఫేస్ కాంపోనెంట్ ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది - ఇది ఫేజ్ ఇంటర్‌ఫేస్ (ఇంటర్‌ఫేస్ సరిహద్దు)లో భాగమైన స్వతంత్రంగా ఉన్న రసాయన సమ్మేళనం.

GIBBS ఫేజ్ రూల్ C = 0 - సిస్టమ్‌ను నాన్‌వేరియంట్ అంటారు; ఏదైనా స్థితి పరామితిని మార్చడం దశల సంఖ్యలో మార్పుకు దారితీస్తుంది. C = 1 - వ్యవస్థను మోనోవేరియంట్ అంటారు; దశల సంఖ్యను మార్చకుండా పారామితులలో ఒకదాన్ని మాత్రమే మార్చవచ్చు. C = 2 - వ్యవస్థను ద్విపద అంటారు.

దశ క్షేత్రాల కోసం C = K F + 2 = = 2 సమతౌల్య రేఖల కోసం C = K F + 2 = = 1 ట్రిపుల్ పాయింట్ కోసం C = K F + 2 = = 0

పరిష్కారాలు 1. థర్మోడైనమిక్‌గా స్థిరమైన సజాతీయ పరమాణు-వ్యాప్తి వ్యవస్థలు 2. రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ భాగాలతో కూడిన వేరియబుల్ లేదా వైవిధ్య కూర్పు యొక్క సింగిల్-ఫేజ్ సిస్టమ్‌లు. సాధారణంగా, ఒక ద్రావకం మరియు ఒక ద్రావకం వేరుచేయబడతాయి. ప్రధాన రకాలు నాన్-ఎలెక్ట్రోలైట్స్ యొక్క పరిష్కారాలు మరియు ఎలక్ట్రోలైట్స్ యొక్క పరిష్కారాలు.

కొనోవలోవ్ యొక్క మొదటి నియమం: ద్రవాలు వాటి పైన ఉన్న ఆవిరి పీడనం వాతావరణ పీడనానికి సమానంగా మారినప్పుడు ఉడకబెట్టడం. స్వచ్ఛమైన ద్రవాలు స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉడకబెట్టడం (T kip) ద్రావణాలలో ఇది భిన్నంగా ఉంటుంది: సంతృప్త ఆవిరి, సమతౌల్య ద్రావణంతో పోలిస్తే, ఆ భాగం సాపేక్షంగా సమృద్ధిగా ఉంటుంది, సిస్టమ్‌కు జోడించడం వల్ల మొత్తం ఆవిరి పీడనం పెరుగుతుంది. సమతౌల్య బైనరీ వ్యవస్థలోని ఆవిరి ద్రవంతో పోలిస్తే తక్కువ-మరుగుతున్న భాగంతో సమృద్ధిగా ఉంటుంది.
కొనోవలోవ్ యొక్క రెండవ నియమం ఉడకబెట్టిన రేఖాచిత్రంలోని ఎక్స్‌ట్రీమా ద్రావణం మరియు సంతృప్త ఆవిరి యొక్క సమతౌల్యానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, దీనిలో రెండు దశల కూర్పులు ఒకే విధంగా ఉంటాయి, అజియోట్రోపిక్ పరిష్కారాలు ఒక నిర్దిష్ట నిష్పత్తిలో భాగాలు ఒకే ఆవిరి కూర్పును కలిగి ఉంటాయి. ద్రవ కూర్పుగా (అనగా మిశ్రమం స్వచ్ఛమైన పదార్ధం వలె ప్రవర్తిస్తుంది).