11-р анги · Хими · Физик хими

🔬 Физик хими

Термохими · Цахилгаан хими · Химийн тэнцвэр · Химийн кинетик

🌡️ 2.1 Химийн энерги

Термохими, энтальпийн өөрчлөлт, Гессийн хууль, стандарт нөхцөл.

ЭкзотермийнЭндотермийн∆H

⚡ 2.2 Цахилгаан хими

Исэлдэх-ангижрах урвал, гальваник эс, электролиз.

КатодАнодЭлектролиз

⚖️ 2.3 Химийн тэнцвэр

Kc тогтмол, урвалын харьцаа Q, Ле Шатальен зарчим.

KcЛе ШатальенДинамик

💥 2.4 Химийн кинетик

Урвалын хурд, мөргөлдөлтийн онол, Больцманны тархалт, катализатор.

Идэвхжлийн энергиКатализатор

🌡️ Химийн энерги ба Термохими

Энтальпийн өөрчлөлт, стандарт нөхцөл, Гессийн хууль

🔥 Экзо ба Эндотермийн урвал

Химийн урвалыг дулааны илрэлээр 2 ангилдаг:

🔥

Экзотермийн

Системээс орчинд дулаан ялгарна

∆H < 0

❄️

Эндотермийн

Орчноос системд дулаан шингэнэ

∆H > 0

📌 Энтальпийн өөрчлөлт нь тогтмол даралтад явагдаж буй урвалаар ялгарах/шингэх дулааныг хэлнэ. Нэгж: кЖ·моль⁻¹

📊 Стандарт нөхцөл ба Стандарт энтальпийн төрлүүд

🌡️ Стандарт нөхцөл: 25°С (298К) температур, 1 бар даралт, 1 моль·дм⁻³ концентрац

Төрөл	Тэмдэглэгээ	Тодорхойлолт
Үүсэхийн	∆үүсH°	Элементүүдээс 1 моль нэгдэл үүсэх
Шатахын	∆шатH°	1 моль бодис бүрэн шатах (үргэлж сөрөг)
Саармагжихын	∆саарH°	Хүчил+суурь → 1 моль H₂O, ≈ −57 кЖ·моль⁻¹
Уусахын	∆уусH°	1 моль бодис усанд уусах
Атомчлагдахын	∆атH°	1 моль атом хий үүсэх, үргэлж эерэг

🔄 Гессийн хууль

Химийн урвалын энтальпийн өөрчлөлт нь зөвхөн эх ба бүтээгдэхүүн бодисоос хамаарч, явагдах замаас хамаарахгүй.

∆H урвал = Σ ∆үүсH°(бүтээгдэхүүн) − Σ ∆үүсH°(эх бодис)

Жишээ: CH₄(х) + 2O₂(х) → CO₂(х) + 2H₂O(ш)
∆H = [∆үүсH°(CO₂) + 2·∆үүсH°(H₂O)] − [∆үүсH°(CH₄) + 2·∆үүсH°(O₂)]
= [−393.5 + 2·(−285.8)] − [−74.8 + 0] = −890.3 кЖ·моль⁻¹

💡 Элементийн стандарт нөхцөлд байх тогтвортой хэлбэрийн ∆үүсH° = 0 байна. (O₂, N₂, C-графит гэх мэт)

⚡ Цахилгаан хими

Исэлдэх-ангижрах урвал · Гальваник эс · Электролиз

🔄 Исэлдэх-Ангижрах урвал

🔺 Исэлдэх

Электрон алдах
Исэлдэхүйн хэм нэмэгдэнэ
Ангижруулагч бодис

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

🔻 Ангижрах

Электрон авах
Исэлдэхүйн хэм буурна
Исэлдүүлэгч бодис

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

⚖️ Алдсан электроны тоо = Авсан электроны тоо → электрон-ионы баланс

🔋 Гальваник эс (Zn-Cu)

Электрод	Материал	Урвал	Процесс
Анод (−)	Цайр (Zn)	Zn → Zn²⁺ + 2e⁻	Исэлдэх
Катод (+)	Зэс (Cu)	Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu	Ангижрах

Нийт урвал: Zn(хат) + Cu²⁺(уус) → Zn²⁺(уус) + Cu(хат)

⚗️ Электролиз

Гаднаас цахилгааны энерги өгч аяндаа явагдахгүй химийн урвалыг явуулдаг процесс.

🔴 Анод (+): Исэлдэх урвал явагдана. (Электроныг алдана)

🔵 Катод (−): Ангижрах урвал явагдана. (Электроныг авна)

💡 Монголын жишээ: Эрдмин үйлдвэр электролизаар катодын цэвэр зэс үйлдвэрлэдэг.

📋 Исэлдэхүйн хэм тодорхойлох дүрэм

Бодис	Исэлдэхүйн хэм
Дан байдлаарх элемент	0
Нэгдэл дэх устөрөгч (H)	+1 (металлын гидридэд −1)
Нэгдэл дэх хүчилтөрөгч (O)	−2 (пероксидад −1)
Металлын ион	Ионы цэнэгтэй тэнцүү
Нэгдлийн нийт цэнэг	0 (ионы хувьд = ионы цэнэг)

⚖️ Химийн тэнцвэр

Тэнцвэрийн тогтмол Kc · Урвалын харьцаа Q · Ле Шатальен зарчим

🔄 Химийн тэнцвэрийн онцлог

Химийн тэнцвэр — шулуун ба буцах урвалын хурд тэнцэгдэх үеийн нөхцөл.

✅ Зөвхөн битүү системд тогтоно

✅ Динамик — урвалууд нэгэн зэрэг явагдана

✅ Концентрац, даралт, өнгө тогтмол болно

✅ Катализаторт хурдан тогтдог ч найрлага өөрчлөгдөхгүй

📐 Тэнцвэрийн тогтмол Kc

mA + nB ⇄ xC + yD урвалд:

[C]ˣ · [D]ʸ
Kc = ——————
[A]ᵐ · [B]ⁿ

Kc утга	Утга
Kc >> 1	Тэнцвэр бүтээгдэхүүн талд (урвал бүрэн явагдана)
Kc ≈ 1	Тэнцвэрт эх ба бүтээгдэхүүн ойролцоо хэмжээтэй
Kc << 1	Тэнцвэр эх бодис талд (урвал бага явагдана)

🔀 Ле Шатальен зарчим

Тэнцвэрт системд гаднаас нөлөөлөхөд тэнцвэр нөлөөллийг бууруулах чиглэлд шилжинэ.

💥 Химийн кинетик

Мөргөлдөлтийн онол · Больцманны тархалт · Катализатор

⚡ Мөргөлдөлтийн онол

Химийн урвал явагдахын тулд жижиг хэсгүүд дараах шаардлагыг хангасан байх ёстой:

💨

Мөргөлдөх

Молекулууд хоорондоо мөргөлдөж байх

🎯

Орон зайн байрлал

Зөв чиглэлд мөргөлдөх

⚡

Хангалттай энерги

Идэвхжлийн энерги Ea-г давах

📈 Больцманны тархалтын муруй

Молекулуудын кинетик энергийн тархалт — температур өөрчлөгдөхөд муруй хэрхэн хөдөлдгийг ажиглаарай:

Температур: Бага

🌡️ Температур ихсэхэд муруй баруун тийш шилжиж, идэвхжлийн энергиас их молекулын тоо нэмэгддэг → урвалын хурд ихэснэ.

🚀 Урвалын хурдад нөлөөлөх хүчин зүйл

Хүчин зүйл	Нөлөө	Шалтгаан
🌡️ Температур ↑	Хурд ↑↑	Идэвхтэй молекул нэмэгдэнэ
📊 Концентрац ↑	Хурд ↑	Мөргөлдөлтийн давтамж ихэснэ
💨 Даралт ↑ (хий)	Хурд ↑	Молекулын нягтрал нэмэгдэнэ
🔬 Катализатор	Хурд ↑↑	Идэвхжлийн энерги буурна
📐 Гадаргуу ↑	Хурд ↑	Харьцах гадаргуу нэмэгдэнэ

📝 Физик хими — Тест

70% буюу түүнээс дээш оноо авбал тэнцсэн!