“`အမှတ်အသား
Hess's Law: ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများတွင် စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းရေးဥပဒေ၏ အရေးပါမှု
Pengantar
ဓာတုဗေဒဆိုတာ စမ်းသပ်ပြွန်တွေထဲက အရောင်ပြောင်းလဲမှု၊ ပုံသဏ္ဍာန်နဲ့ အံ့သြဖွယ်ကောင်းတဲ့ ဓာတ်ပြုမှုတွေအကြောင်းပဲ မဟုတ်ပါဘူး။ ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတိုင်းရဲ့ နောက်ကွယ်မှာ ဒြပ်နဲ့ စွမ်းအင်ရဲ့ အပြုအမူကို ထိန်းချုပ်တဲ့ အခြေခံမူတွေ ရှိပါတယ်။ ဒီအခြေခံမူတွေထဲက တစ်ခုကတော့ Hess ရဲ့ ဥပဒေဖြစ်ပြီး ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတွေအတွင်း စွမ်းအင် ဘယ်လိုပါဝင်ပတ်သက်ပြီး ဘယ်လိုလွှဲပြောင်းပေးတယ်ဆိုတာကို နားလည်ရာမှာ အရေးပါတဲ့ အခန်းကဏ္ဍကနေ ပါဝင်ပါတယ်။
Hess's Law ရဲ့ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်
ရုရှားဓာတုဗေဒပညာရှင် ဂျာမိန်း ဟင်နရီ ဟက်စ်ကို အစွဲပြု၍ အမည်ပေးထားသော Hess's Law သည် သာမိုဓာတုဗေဒ၏ အဓိကအချက်တစ်ချက်ဖြစ်သည်။ ဤဥပဒေတွင် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတစ်ခုအတွင်း စုစုပေါင်း အင်သာပီပြောင်းလဲမှုသည် လုပ်ဆောင်ခဲ့သောလမ်းကြောင်း သို့မဟုတ် အဆင့်များ မည်သို့ပင်ရှိစေကာမူ အတူတူပင်ဖြစ်သည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။ တစ်နည်းအားဖြင့်ဆိုရသော် ကနဦးဓာတ်ပြုမှုနှင့် နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်များသည် အတူတူပင်ဖြစ်နေပါက လိုအပ်သော သို့မဟုတ် ထုတ်လွှတ်သော စုစုပေါင်းစွမ်းအင်ပမာဏသည် ကိန်းသေဖြစ်နေမည်ဖြစ်သည်။
သင်္ချာနည်းအရ Hess's Law ကို အောက်ပါအတိုင်း ရှင်းပြနိုင်ပါသည်။
\[ \Delta H_{total} = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 + \ldots + \Delta H_n \]
ဤတွင် \(Delta H\) သည် တုံ့ပြန်မှုအဆင့်တိုင်းတွင် ဖြစ်ပေါ်သော အန်သာပီပြောင်းလဲမှု ဖြစ်သည်။
Hess's Law ရဲ့ အခြေခံမူတွေ
Hess ၏ ဥပဒေသသည် အမှန်တကယ်တွင် စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းရေးဥပဒေသကို ဓာတုဗေဒတွင် အသုံးချခြင်းဖြစ်သည်။ စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းရေးဥပဒေသအရ စွမ်းအင်ကို ဖန်တီးခြင်း သို့မဟုတ် ဖျက်ဆီးခြင်းမပြုနိုင်ပါ။ ၎င်းသည် ပုံစံတစ်ခုမှ နောက်တစ်ခုသို့သာ ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများနှင့်ပတ်သက်၍ ဤစွမ်းအင်ကို အင်သာပီ (H) ပုံစံဖြင့် ဖော်ပြလေ့ရှိပြီး ၎င်းသည် စနစ်တစ်ခုတွင် သိုလှောင်ထားသော စုစုပေါင်းစွမ်းအင်ကို တိုင်းတာသည်။
ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတစ်ခုကို တိုက်ရိုက်ဓာတ်ပြုမှုနှင့်ကွဲပြားသော အဆင့်ငယ်များစွာအဖြစ် ပြန်လည်စီစဉ်နိုင်ပါက၊ စုစုပေါင်း အင်သာပီပြောင်းလဲမှုကိုရရှိရန် ဤအဆင့်ငယ်တစ်ခုစီ၏ အင်သာပီပြောင်းလဲမှုများကို ပေါင်းနိုင်သည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ရှုပ်ထွေးသောဓာတ်ပြုမှုတစ်ခု၏ စုစုပေါင်း အင်သာပီကို ၎င်းကိုဖွဲ့စည်းထားသော ရိုးရှင်းသောဓာတ်ပြုမှုများ၏ အင်သာပီများကို နုတ်ခြင်းဖြင့် တွက်ချက်နိုင်သည်။
Hess ၏ဥပဒေအသုံးချမှု
Hess's Law သည် ဓာတုဗေဒ နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် လက်တွေ့အသုံးချမှုများစွာရှိပြီး ၎င်းတို့အနက် အချို့မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-
၁။ တုံ့ပြန်မှု အင်သာပီ တွက်ချက်မှု
အင်သာပီပြောင်းလဲမှုကို တိုက်ရိုက်တိုင်းတာရန် ခက်ခဲသော ဓာတ်ပြုမှုတစ်ခုနှင့် ကျွန်ုပ်တို့ ကြုံတွေ့ရသောအခါ၊ Hess ၏ ဥပဒေသည် ဓာတ်ပြုမှုကို ရိုးရှင်းသော အဆင့်များအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်စေပြီး၊ ၎င်း၏ အင်သာပီပြောင်းလဲမှုများကို ရရှိနိုင်သော အပူဓာတုဗေဒဒေတာမှ ပိုမိုလွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်သည် သို့မဟုတ် သိရှိနိုင်သည်။
ဥပမာ- ဓာတ်ပြုမှုအတွက် အင်သာပီပြောင်းလဲမှု (\(\Delta H\)) ကို ဆုံးဖြတ်လိုသည်ဆိုပါစို့။
\[ C(s) + 1/2 \, O_2(g) \rightarrow CO(g) \]
ဒီတုံ့ပြန်မှုကို အောက်ပါအတိုင်း ခွဲခြားနိုင်ပါတယ်-
\[ C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \quad (\Delta H = -393.5 \; kJ/mol}) \]
\[ CO_2(g) \rightarrow CO(g) + 1/2 \, O_2(g) \quad (\Delta H = +283.0 \; kJ/mol}) \]
Hess's Law ကို အသုံးပြုလျှင် စုစုပေါင်း enthalpy ပြောင်းလဲမှုမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
\[ \Delta H = -393.5 \; \text{kJ/mol} + 283.0 \; \text{kJ/mol} = -110.5 \; \text{kJ/mol} \]
၂။ ဘွန်းစွမ်းအင်ကို ဆုံးဖြတ်ခြင်း
Hess ၏ ဥပဒေကို တိုက်ရိုက်တိုင်းတာ၍မရသော နှောင်ကြိုးစွမ်းအင်များကို ဆုံးဖြတ်ရန်လည်း မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ သိရှိထားသော ဓာတ်ပြုမှုများနှင့် ယူဆချက်အမျိုးမျိုး သို့မဟုတ် အခြားချိန်ညှိနည်းလမ်းများမှ အန်သာပီဒေတာကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ဓာတုနှောင်ကြိုးများကို ဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့် ဖွဲ့စည်းခြင်းတွင် ပါဝင်သော စွမ်းအင်များကို ခန့်မှန်းနိုင်သည်။
၃။ ဖြေရှင်းချက်များ၏ သာမိုဒိုင်းနမစ်ကို လေ့လာခြင်း
ဆေးဝါးနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာဓာတုဗေဒတွင်၊ Hess ၏ဥပဒေသည် အရာဝတ္ထုများ၏ ပျော်ဝင်မှု (ပျော်ဝင်မှု) နှင့် စုစည်းမှု (ချည်နှောင်မှု) ကို နားလည်ရန် ကူညီပေးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ၎င်းသည် မတူညီသော ပျော်ရည်များတွင် ပျော်ဝင်နေသော ဆေးဝါး၏ entropy (ΔS) နှင့် enthalpy (ΔH) ကို ခွဲခြားရန် ကူညီပေးသည်။
သမိုင်းနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု
Hess ၏ဥပဒေကို ၁၈၄၀ ခုနှစ်တွင် Germain Henri Hess မှ ပထမဆုံး ဖော်ထုတ်ခဲ့သည်။ ထိုအချိန်က Hess သည် ဓာတ်ပြုမှုသည် တိုက်ရိုက်ဖြစ်စေ၊ အဆင့်များစွာဖြင့်ဖြစ်စေ စဉ်ဆက်မပြတ်ဖိအားတွင် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတွင် ထုတ်လွှတ်သော သို့မဟုတ် စုပ်ယူသော အပူသည် အတူတူပင်ဖြစ်ကြောင်း လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။
သူ၏ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် အပူချိန်ဓာတုဗေဒလေ့လာမှုတွင် နောက်ထပ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုများအတွက် လမ်းခင်းပေးခဲ့ပြီး အခြေအနေလုပ်ဆောင်ချက်များကဲ့သို့သော အခြားအရေးကြီးသော သဘောတရားများအပါအဝင် ဖြစ်သည်။ ထိုသဘောတရားများတွင် ပမာဏသည် စနစ်သည် ထိုအခြေအနေသို့ မည်သို့ရောက်ရှိခဲ့သည်ပေါ်တွင် မူတည်ခြင်းမဟုတ်ဘဲ ကနဦးနှင့် နောက်ဆုံးအခြေအနေများပေါ်တွင်သာ မူတည်သည်။
Hess's Law ကိုအသုံးပြုခြင်း၏ ဂဏန်းသင်္ချာဥပမာ
Hess's Law အသုံးချမှု၏ တိကျသော ဥပမာတစ်ခုအနေဖြင့်၊ မီသိန်းဓာတ်ငွေ့ လောင်ကျွမ်းခြင်းမှ ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ရေသို့ အင်သာပီ ပြောင်းလဲမှုကို ကျွန်ုပ်တို့ တွက်ချက်ပါမည်။
\[ CH_4(g) + 2 \, O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2 \, H_2O(g) \]
အဆင့်များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
၁။ မီသိန်းဓာတ်ငွေ့ လောင်ကျွမ်းခြင်း ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ရေ
\[ CH_4(g) + 2 \, O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2 \, H_2O(g) \quad (\Delta H_{reaction?}) \]
၂။ ကျွန်ုပ်တို့သိပါသည်-
\[ CH_4(g) + 2 \, O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2 \, H_2O(l) \quad (\Delta H = -890.3 \; kJ/mol}) \]
ထို့နောက်:
\[ H_2O(l) \rightarrow H_2O(g) \quad (\Delta H_{vap} = +၄၄.၀ \; \text{kJ/mol}) \]
Hess ရဲ့ ဥပဒေကို အသုံးပြုပြီး-
\[ \Delta H = -890.3 \; \text{kJ/mol} + 2 \cdot 44.0 \; \text{kJ/mol} = -802.3 \; \text{kJ/mol} \]
ထို့ကြောင့် မတူညီသော ဓာတ်ပြုမှု အခြေအနေများအောက်တွင် မီသိန်းမှ ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ရေသို့ လောင်ကျွမ်းခြင်းအတွက် အန်သာပီ ပြောင်းလဲမှုကို Hess ၏ ဥပဒေကို အသုံးပြု၍ အလွယ်တကူ တွက်ချက်နိုင်သည်။
နိဂုံး
Hess's Law သည် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများတွင် စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းမှုအကြောင်း နက်နဲသောထိုးထွင်းသိမြင်မှုများကို ပေးစွမ်းပြီး ဓာတုဗေဒသိပ္ပံပညာရှင်များနှင့် ကျွမ်းကျင်သူများအား ဓာတ်ပြုမှုအမျိုးမျိုး၏ အပူဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အပြုအမူကို နားလည်ခန့်မှန်းရန် ကူညီပေးသည်။ Hess's Law ၏ မူများ၏ အကူအညီဖြင့် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းအဆင့်တွင် ဖြစ်ပေါ်သော စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုများကို မြင့်မားသောတိကျမှုဖြင့် တွက်ချက်ပြီး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်ပြီး ဓာတုဗေဒ၊ ရူပဗေဒနှင့် ပစ္စည်းနည်းပညာ၏ ကဏ္ဍအမျိုးမျိုးတွင် နောက်ထပ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုများကို ဖြစ်စေသည်။
Hess's Law ကို ကောင်းစွာနားလည်ခြင်းဖြင့် ဓာတုဗေဒပညာရှင်များသာမက ဘာသာရပ်အမျိုးမျိုးမှ သုတေသီများသည် ဓာတုပေါင်းစပ်မှုမှသည် စွမ်းအင်နည်းပညာတွင် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများအထိ လက်တွေ့အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးအတွက် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုများကို စူးစမ်းလေ့လာပြီး ကျွမ်းကျင်စွာကိုင်တွယ်နိုင်ပါသည်။
``
ဤဆောင်းပါးသည် သာမိုဓာတုဗေဒတွင် Hess's Law ၏ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်၊ အခြေခံမူများ၊ လက်တွေ့အသုံးချမှုများ၊ သမိုင်းကြောင်းနှင့် တိကျသော ဥပမာများကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ဤအရေးကြီးသော အယူအဆကို ဓာတုဗေဒတွင် နားလည်ပြီး အသုံးချနိုင်လိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။
