Fiziki-kimyəVİ analiZ. Gİbbsin fazalar qaydasi

MÜHAZİRƏ 7.

FIZIKI-KIMYƏVİ ANALİZ. GİBBSİN FAZALAR QAYDASI.

1. 
   Əsas anlayışlar.
   

Ətraf mühitdən faktiki və ya fikrən ayrılmış cisim və ya qarşılıqlı təsirdə olan cisimlər toplusu termodinamik sistem və ya sadəcə olaraq sistem adlanır. Sistemə misal olaraq içərisində məhlul olan termostatda yerləşdirilmiş kolbanı, qalvanik elementi, domna sobasını, yer kürəsini və
s. göstərmək olar. Sistem həndəsi sərhəddə malikdir. Sistemi əhatə edən cisimlər ətraf və ya xarici mühit adlanır. Ətraf mühit sistemlə birbaşa və ya dolayı yolla təmasda olur. Belə qəbul edilmişdir ki, ətraf mühitin ölçüləri o qədər böyük olur ki, istilik mübadiləsi zamanı onun temperaturu dəyişmir.
Ətraf mühitlə qarşılıqlı təsirin xarakterindən asılı olaraq sistemlər izolə (təcrid) olunmuş, qapalı və açıq sistemlərə ayrılır. Ətraf mühitlə maddə və enerji (istilik və iş formasında) mübadiləsində ola bilməyən sistem izolə (təcrid) olunmuş sistem adlanır. İzolə olunmuş sistem anlayışı ideal (abstrakt) anlayışdır. Belə ki, təcrübi olaraq mütləq istilik keçirməyən material yoxdur. İzolə olunmuş sistemə müəyyən kənaraçıxmaları nəzərə almaqla içərisi su və buz parçaları ilə doldurulmuş ağzı bağlı Düar qabını (termosu) misal göstərmək olar. İzolə olunmuş sistemin enerjisi və həcmi sabit olur. Ətraf mühitlə maddə mübadiləsində olmayıb, yalnız enerji mübadiləsində olan sistem qapalı sistem adlanır. Qapalı sistemə misal olaraq ağzı bağlı kolbada müxtəlif mayelərin qarışmasını göstərmək olar. Əgər mayelərin həll olması zamanı istilik ayrılarsa, onda istilik ətraf mühitə verilir. Əgər həllolma zamanı istilik udularsa, onda ətraf mühitdən sistem istilik alır.
Ətraf mühitlə həm maddə, həm də enerji mübadiləsində olan sistem açıq sistem adlanır. Açıq sistemə misal olaraq ağzı açıq qabda qızdırılan mayenin buxarlanmasını, canlı orqanizmin fəaliyyətini göstərmək olar.
Əgər sistem ətraf mühitlə maddə və istilik formasında enerji mübadiləsində olmazsa, belə sistem adiabatik izolə olunmuş və ya adiabatik sistem adlanır.
Sistem sadə və mürəkkəb ola bilər, yəni bir və ya bir neçə maddədən ibarət ola bilər. Kimyəvi sistem qarşılıqlı təsirdə olan atom nüvələri və elektronlardan ibarətdir.
Sistemlər iki yerə bölünür: homogen və heterogen. Əgər sistemin hər bir parametrinin qiyməti onun bütün hissələrində eyni olarsa və ya nöqtədən nöqtəyə fasiləsiz dəyişərsə belə sistem homogen olur (məsələn, su). Əgər sistem bir-birindən görünə bilən ayrıcı səthlə ayrılmış bir neçə makroskopik hissələrindən ibarət olarsa, onda belə sistem heterogen sistem adlanır (məsələn, buz və su). Ayırıcı səthlərdə bəzi parametrlər sıçrayışla dəyişir. Bu anlayışlardan bircinsli sistem və qeyri-bircinsli sistem anlayışlarını fərqləndirmək lazımdır. Əgər sistemin bütün nöqtələrində onun tərkibi (kimyəvi bircinsli sistem) və xassələri (fiziki bircinsli sistem) eyni olarsa, belə sistemə bircinsli sistem deyilir. Əks halda sistem qeyri-bircinsli olur.
Sistemin digər hissələrindən görünən ayırıcı səthlə ayrılmış olan homogen hissələri faza adlanır. Bu zaman sistemin eyni xassələrə malik olan ayrı-ayrı homogen hissələrinin toplusu bir faza hesab edilir (məsələn, buz parçaları). Su və bir neçə buz parçalarından ibarət olan sistem ikifazalı sistem olur, belə ki, bütün buz parçaları bir fazanı təşkil edir.
Heterogen sistemlərdə fazaları müəyyən mexaniki üsullarla ayırmaq olur. Fazalar təbiətinə görə qaz, maye və bərk fazalara bölünür. Maye və bərk fazalara kondensləşmiş fazalar deyilir. Maye və bərk fazlardan təşkil olunmuş sistemlər kondensləşmiş sistemlər adlanır.Bir neçə fazadan ibarət olan heterogen sistemdəki tarazlıq heterogen və ya faza tarazlığı adlanır.

2.