• Всего документов: 5844
  • Число пользователей: 15251

Информация о документе

Цена 13000UZS
Размер 2.6MB
Покупки 0
Дата загрузки 22 Сентябрь 2025
Расширение docx
Категория Физика

Продавец

Bohodir Jalolov

Дата регистрации 10 Май 2023

5700 Продаж

Elektolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligi

b i r i ga ta’sirini (tortishishini) o’z gartirmaydi. Binobarin , ma`lum suyultirishdan so’ng elektr o’tkazuvchanlik o’ zg arm a yd i . Cheksiz suyultirilganndag i elektr o’tkazuvchanlik elektrolitlarning elektr o’ tkazu v chanl i klarini xarakterlo v chi mu h im faktordir. Suyultirish oshishi bila n , kuchsiz elektrolitlarda ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikλ∞ ga yaq inlashsa h am uni amalda ani q ani q lash mumkin emas. Kuchli elektrolitlarda esa λe q iymati λ∞ ga assimptotik ravishda yaqinlashadi. Konduktometrik titrlash. Konduktometrik titrlash hajmiy analiz usullaridan biri bo`lib, bu usulda neytrallanish nuqtasi indikatorlar vositasi bilan emas, balki elektr o`tkazuvchanlik yordamida aniqlanadi. Eritmalar rangli yoki uning loyqa bo`lishi halal bermaydi. Bundan tashqari, konduktrometrik usul bilan bir qancha eritmani, masalan, bir necha kislota aralashmasini bir yo`la titrlash, har bir kislota miqdorini aniqlash mumkin. Bu usulning mohiyatini quyida misol orqali tushintiamiz. Masalan, kislotani titrlash kerak bo`lsin. Buning uchun kislota eritmasidan ma’lum hajmda olinib, uning ustiga ishqorning konsentratsiyasi ma’lum bo`lgan eritmasidan oz-ozdan qo`shib boriladi va har gal eritmaning elektr o`tkazuvchanligi o`lchanadi. Ishqor qo`shilgan sari tez harakat qiluvchi H + ionlarining soni kamayi boradi, natijada eritmaning elektr o`tkazuvchanligi ham kamayadi. Titrlash nuqtasidan o`tgach, erkin OH - – ionlari to`plana boshlaydi. OH - ioni ham tez harakat qiluvchi ion bo`lganidan, eritmaning elektr o`tkazuvchanligi yana oshadi. Titrlash nuqtasida erkin H + va OH - – ionlarining miqdori minimum bo`lganligi uchun (bu nuqtada elektr o`tkazuvchanlik, asoan, tuz ionlarining elektr o`tkazuvchanliklaridan iborat bo`ladi) elktr o`tkazuvchanlik qiymati ham minimum bo`ladi. Shunday qilib, minimum elektr o`tkazuvchanlik nuqtasi titrlanish nuqtasidir. Muv о zanat k о nstantasining diss о tsialanish daraja-sini a bilan if о dalash ham mumkin. Agar binar el е ktr о lit AV ning dastlabki k о nts е ntratsiyasi S, diss о tsiala nish darajasi a bulsa, kati о n va ani о nning k о nts е ntra tsiyasi [A + ]=[B - ]=-αC bo’ladi, diss о tsialanmagan m о l е kulalar k о nts е ntratsiyasi [AB]=C—Cα=(1—α) bo’ladi. Bu qiymatlar muv о zanat k о nstanta if о dasiga qo’yilsa: K d =[A + ][B - ]/[AB]=C 2 α 2 /C(1-α)=C(α 2 /(1-α))=(α 2 /(1-α))(1/V) V — suyultirish. Quyida diss о tsialanish muv о zanatini el е ktr о litning ba’zi t е rm о dinamik va kimyoviy хо ssalariga tatbiqi ba х s etiladi. Suvning diss о tsialanishi. Suv о z bo’lsa ham v о d о r о d va gidr о ksil i о nlariga diss о tsialanadi: H 2 O=H + +OH- Suvli eritmalarda H + i о ni d о im о gidratlangan h о lda H+H 2 O=H 3 O bo’ladi. H 3 O + о ks о niy i о ni d е yiladi.H о zir H 3 O + kabi b о shqa i о nlar ham ma’lum, masalan, H 5 O + . Shunga ko’ra, diss о tsialanish r е aktsiyasi kuyidagicha buladi: H 2 O+ H 2 O= H 3 O + +OH Qulaylik uchun H 3 O + o’rniga H + b е lgisini yozamiz, l е kin aslida ( H + ) yozilganda u ( H 3 O + ) ekanligini esda tutish k е rak. Suvning diss о tsialanish k о nstantasi: K H2O =C H + C OH - /C H2O ba’zan: K H2O =[H + ][OH - ]/[H 2 O ] bo’ladi. Suv juda kam diss о tsialanadi. Suvning diss о tsialanish darajasi 293°K (25°C) da, a= 1,8* 10 -9 ga t е ng. Diss о tsiala nish natijasida suvning k о nts е ntratsiyasi amadda uncha o’zgarmaydi. Shunga ko’ra, C H2O ni amadda turg’un d е b qabul qilish mumkin va (IX.7) t е nglama quyidagicha yoziladi: K D *C H2O =C H + *C OH - =const=K b ifоdasini qo’llash mumkin, lеkin kоntsеntrlangan eritmalarda kоntsеntratsiya ifоda - sini tеrmоdIna- mik aktivlik bilan almashtirish kеrak. Kuchsiz elеktrоditlarda dissоtsialanish darajasi, elеktrоlitlarning tabiatidan tashqari, eritmaning kоntsеntratsiyaga, tеmpеraturaga, erituvchining tabiatiga ham bоg’liq. T е mp е ratura о rtishi bilan diss о tsialanish darajasi о shadi. Agar kuchli va kuchsiz el е ktr о lit eritmalar aralashmasi bo’lsa, kuchsiz el е ktr о litning diss о tsialanish darajasi ancha kamayadi, kuchli el е ktr о litning diss о tsia lanish darajasi d е yarli o’zgarmaydi. Masalan, kuchsiz el е k tr о lit CH 3 C ОО H kisl о taning bir m о lyar eritmasiga kuchli el е ktr о lit 2CICHCOOH dan bir m о l qo’shilsa, CH 3 C ОО H ning diss о tsialanish darajasi ta х minan 16 marta kamayadi. Aksincha, CH 2 CICOOH eritmasiga CH 3 C ОО H qo’shilsa, CH 2 CICOOH ning diss о tsialanish daraja si d е yarli o’zgarmaydi. Shunga ko’ra, bunday el е ktr о lit eritmalar diss о tsialangan umumiy i о n b е rsa, kuchsiz el е k tr о lit CH 3 C ОО H va kuchli el е ktr о lit CH 3 C ОО - — ats е tat i о n h о sil qiladi. Umumiy i о n k о nts е ntratsiyasi kuch li el е ktr о lit k о nts е ntratsiyasiga, CH 3 C ОО - k о nts е ntra tsiyasi CH 3 COONa k о nts е ntratsiyasiga t е ng bo’ladi, ya’ni [CH 3 COO-]=[CH 3 COONa]. Diss о tsialanish darajasining qiymati eritmalarning el е ktr o’tkazuvchanligi, muzlash t е mp е raturasining ko’ta-rilishi, о sm о tik b о simning о rtishi kabi хо ssalaridan his о blab chiqariladi. Eritmaning m о lyar k о nts е ntratsiyasi C ga, diss о tsiala nish darajasi α ga, bir m о l е kula diss о tsialanganda h о sil bo’lgan i о nlar s о ni p ga t е ng bo’lsin. Bu vaktda diss о tsia lanish natijasida h о syl bo’lgan i о nlarning m о lyar k о n ts е ntratsiyasi Sap ga, diss о tsialanmagan m о l е kulalar k о n ts е ntratsiyasi C-Cα=C(1-α) ga, d е mak, eritmadagi zar-rachalarning m о lyar k о nts е ntratsiyasi Cαn+C(1 - α) ga t е ng bo’ladi. Bin о barin: I=P e /P n =(Cnα+C(1 - α))/C Bu t е nglamadan: KIRISH. Elektrolit eritmalari. Eritmalarning Vant-Goff va Raul qonunlariga bo`ysunishini tekshirish, erigan moddalarning molekulyar massasini krioskopik va ebulioskopik usullar yordamida aniqlash tajribalari eritmalarni ikki guruhga bo`linishini ko`rsatdi. Birinchi guruhga yuqorida aytilgan qonunlarga bo’ysunuvchi eritmalar, ikkinchi guruhga esa bu qonunlarga bo`ysunmaydigan eritmalar kiradi. Vant-Goff qonunini ikkinchi guruhga kiruvchi eritmalar uchun quyidagicha yozish kerak:Pn=iCRT bu yerda, i — izotonik koeffitsient. Demak: i= Pe Pn bu yerda, Pe — tajribada topilgan osmotik bosim, Pn — nazariy yo`l bilan, ya’ni Vant-Goff qonuni asosida hisoblab chiqilgan osmotik bosim. Bu eritmalarda osmotik bosimning yuqori bo`lish sababini faqat konsentrasiyaning ortishidandir, deb izohlash mumkin. C-konsentrasiya o`rniga (iC) bo`lib qoldi. i — doimo birdan katta, masalan ikki ionli moddalar (KCl, NaCl) uchun uning qiymati taxminan ikkiga, uch ionli moddalar (CaCl 2 ) uchun esa uchga yaqinligi aniqlangan. Bu eritmalarning Raul qonunidan chetlanishi ham eritma konsentrasiyasining ortishini ko`rsatadi. Eritma ustidagi bug` bosimining kamayishi, Raul qonuni asosida hisoblab chiqarilgan kamayishiga qaraganda ortiq, bo`ladi. Erigan moddaning Raul qonuni asosida tajribada topilgan molekulyar massasi o`zining haqiqiy qiymatidan kam bo`ladi. kaliy gologenidlarning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi 750-900 0 C atrofida taxminan 90-120 sm 2 /(g-ekv∙om) kalsiy, srtonsiy va bariy xloridlar uchun ularning suyuqlanish temperaturasiga yaqin temperaturada 50 dan 60 sm 2 /(g-ekv∙om) ga teng. Tuzlarning suyuqlanmasining elektr o’tkazuvchanligi yuqorida aytib o’tilganidek temperatura ortishi bilan ortib boradi(simob,indiy,va ba’zi boshqa metallarning tuzlari bundan mustasno ) Ayniqsa elektr o’tkazuvchanlik tuzlarning suyuqlanish haroratidan bir oz yuqoriroq haroratda tez ortishi kuzatiladi. Eritmalarning elektrostatik nazariyasi suyuqlantirigan tuzlarning elektr o’tkazuvchanligi nisbatan kichik bo’lishini sababini har bir ionning qarama-qarshi ionlar bilan hosil qilgan ion atmosferalari juda yaqin bo’lishi bilan tushuntiradi. Tuzlarning suyuqlanmalari strukturasi elektrolitlarning eritmalari strukturasidan farq qiladi, shu sababdan suyuqlanmalarga to’g’ri keluvchi qonunlarni eritmalarga va aksincha tadbiq qilib bo’lmaydi. Bir qancha tuzlardan iborat suyuqlanmaning elektr o’tkazuvchanligini tarkibiga bog’liq bo’lishi turlicha ko’rinishga ega, ko’pincha bu bog’liqlik ancha murakkab. Quyidagi rasmda CaCl 2 -KCl binar sistemasining o’z minimumiga ega molyar elektr o’tkazuvchanligini tarkibiga bog’liqligi egri chizig’i tasvirlangan. Ba’zi suyuqlanmalarning, masalan, KCl-ZnSO 4 va K 2 SO 4 - ZnSO 4 suyuqlanmalari solishtirma elektr o’tkazuvchanligining tarkibiga bog’liqligi egri chiziqlari murakkab konfiguratsiyaga ega. Bu kompleks ionlar hosil bo’lishini ko’rsatadi, shu sababdan konsentrstsiya o’zgarishi bilan eritmaning ion tarkibi keskin o’zgaradi. Ma’lumki tashish sonini bir qancha tuzlarning suyuqlanmalarida aniqlash mumkin.Tuz yoki tuzlar aralashmasida aloxida ionlar tok tashishdagi ishtirokini ifodalovchi tashish soninini aniqlash natijalari shuni ko’rsatadiki suyuqlanmalarning tarkibi ancha murakkab xarakterga ega.Jumladan, KCl-MgCl 2 suyuqlanmasida t + K b — suv i о nlarining kupaytmasi d е yiladi. Suvda H + va OH - i о nlarining aktivligi va k о nts е n tratsiyasi baravar bo’lganligidan [H + ] = [OH - ] =const a H2O =1.8*10 -9 , C H2O =1000/18 = 55,56 [H + ] [ О H - ]=K b , [H + ]= =[ О H - ]=a, C H2O = 1,8*10 -9 *55,56=1,004*10 -7 g-i о n/l, K b ==[H + ] [ О H - ]=(1,00410 -7 )=10 -14 . [H + ] bilan [ О H - ] ning ko’paytmasi turg’un kattalik bo’lganligidan (10 -14 ), erit-mada [H + ] ning ko’payishi [ О H - ] ning kamayishiga, [H + ] ning kamayishi esa [ О H - ] ning ko’payishiga о lib k е la-di, ya’ni ko’paytma d о im о 10 - 14 ga t е ng bo’ladi. SHunga kura, [H + ] va [ О H - ] ning kiymati ularning bittasi о rqali if о dalanishi mumkin. О datda [H + ] о rqali if о dalash kabul qilingan. Agar muhit n е ytral bo’lsa; [H + ]=[ О H - ] va [H + ]=10 - 7 , agar muhit kisl о tali bo’lsa: [H + ]>[ О H - ] va [H + ]=10 - 7 , agar muhit ishq о riy bo’lsa: [H + ]>[ О H - ]va [H + ]=10 - 7. Yuq о ridagi t е nglamalarda eritmalar uchun k о nts е ntra tsiya o’rniga t е rm о dinamik aktivlik if о dasini qo’yish k е rak.CH е ksiz suyultirilgan eritmalar uchungina k о nts е n tratsiya if о dasini qoldirish mumkin. K D =a H + *a H - /a H2O K D *a H2O =a H+ *a OH- =const=K b , d е mak; a H + >a OH - — kisl о tali muhitda a H + < a OH - — ishq о riy muhitda a H + = a OH - — n е ytral muhitda L е kin muhitni kisl о tali yoki ishq о riy ekanligini bunday if о dalash n о qulay.Shunga ko’ra, muhitning r е aktsiyasi v о d о r о d i о ni k о nts е ntratsiyasiying minus ish о rasi bilan о lingan l о garifmi о rqali if о dalanadi. Bu miqd о ri eritmaning v о d о r о d ko’rsatkichi d е yiladi va P H bi lan b е lgilanadi: P H =lga H+ ; P H =-lga H3O+ P H -lg[H + ] ; P H =-lg[H 3 O + ] T е mp е raturaning o’zgarishi bilan suvning diss о tsialanish darajasi va diss о tsialanish k о nstantasi o’zgaradi. Natijada r е aktsiya muhitini if о dal о vchi pH — ning qiymati ham o’zgaradi. pH — muhitning faqat n е ytral, kisl о tali yoki ishq о riyligini ko’rsatib q о lmasdan, muhitning kisl о talilik yoki ishq о riylik darajasini miqd о riy if о dalaydi. pH — juda ahamiyatli fizik-kimyoviy kattalikdir.Ko’pgina jarayonlar muhitning kisl о tali yoki as о sligi ma’lum darajada bo’lganda, ya’ni pH ma’lum qiymatga ega bo’lgan shar о itda b о radi. О dam va hayv о n о rganizmida, o’simliklarda b о radigan ko’pgina jarayonlar, о ziq- о vqat, ko’nchilik, to’kimachilik va san о atning b о shqa tarm о kdarida s о dir bo’ladigan ko’pgina jarayonlar pH ning ma’lum qiymati yoki ma’lum ch е garasida b о radi. О dam yoki hayv о n о rganizmida bir о r sabab bilan pH n о rmadan kamayib yoki ko’payib k е tishi turli kasalliklarga о lib k е ladi. О rganizmda f е rm е ntlarning ta’siri pH ning qiymatiga b о g’liqdir. Har qaysi f е rm е nt ma’lum pH ch е garasida ishlaydi.Bu ch е garadan о zgina ch е tga chiqish f е rm е ntlarning ta’sirini anchagina kamaytiradi. [1,2,3,4] ΔT = KC yoki ΔT = EC tenglhamalarga muvofiq topilgan molekulyar massaning haqiqiy molekulyar massadan kam bo`lishiga sabab ΔT qiymatining katta bo`lishidir. ΔT qiymati eritmaning hajm birligidagi zarrachalar soniga bog`liq. Shunday qilib, tajribalardan bu eritmalarning Vant-Goff va Raul qonunlaridan chetlanishiga ular konsentrasiyasining ortib ketishi sabab bo`layotgandek ko`rinadi. Demak, Vant-Goff va Raul qonunlari noelektrolit va elektrolit eritmalar uchun quyidagi ko`rinishda bo`ladi: noelektrolit eritmalar uchun elektrolit eritmalar uchun Kislota, asos va tuz eritmalarining yuqoridagi qonundan chetlanishi, ya’ni ikkinchi guruh eritmalariga kirishi tajribalarda aniqlangan. Bu eritmalarning birinchi guruh eritmalaridan yana bir farqi shundaki, ular elektr oqimini o`tkazadi. Elektr oqimini o`tkazuvchi eritmalar elektrolit eritmalar yoki qisqacha elektrolitlar, deb ataladi. Boshqa sohadagi tajribalar ham elektrolitlarning eritmalarda zarrachalar sonining oshishini ko`rsatdi. Buning sababini Arreniusning elektrolitik dassotsialanish nazariyasi orqali tushuntirish mumkin. Dissotsialanish elektrolit moddalar bilan bir qatorda erituvchining qator xossalariga ham bog`liq. Ko`pchilik ASOSIY QISM. 2.1 Eritmalarda ionlarning solvatlanishiva gidratlanishi. D. I. Mendeleevning eritmalarga oid gidratlar nazariyasini elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi bilan bog`lash kerakligini birinchi bo`lib 1891 yilda I. A. Kablukov aytgan edi. Elektrolitlarning kristall panjarasi yuzasidagi ionlar bilan erituvchi dipollari (μ ) o`rtasida F tortishish kuchi vujudga keladi: F=− μe r3 bunda: e — ion zaryadi, r — ion bilan dipol o`rtasidagi oraliq. Bu kuch ta’sirida erituvchi molekulalari ion atrofida zich joylashadi, uni qurshab oladi, demak erish erituvchining siqilishi bilan boradi. Natijada, ion erituvchi molekulalari bilan qurshalgan bo`ladi. Bu qursham — kompleks solvat (erituvchi suv bo`lganida gidrat), bu hodisa esa solvatlanish (gidratlanish,) deyiladi. Demak, gidratlanish protsessi solvatlanish protsessining xususiy holidir. Solvatni kinetik jihatdan bitta modda deb qarash kerak. Ion solvat qavat bilan birgalikda harakat qiladi. Ionlarning haqiqatan ham gidratlanishini bir qancha dalillar isbotlab berdi. Ba’zi metall xlorid va nitratlarning suvdagi eritmalari uchun krioskopik konstanta (K) o`lchanib, bu konstantaning qiymati eritma konsentratsiyasi oshgan sari ortib borishi aniqlandi. Vaholanki, eritmalarning klassik nazaryasiga ko`ra, bu kattalik eritma konsentratsiyasining o`zgarishi bilan o`zgarmasligi kerak edi. Suvsiz muhitdagi elektr o’tkazuvchanlikning kichik bo’lishi asosan birikmalarning bu erituvchilarda dissotsiyalanish darajasining kamligi bilan tushuntiriladi.Jumladan xlorid kislota suvdagi eritmasida ionlarga to’la dissotsiyalangan bo’lsa,spirtli eritmasida uning dissotsiyalanish darajasi 1 dan yetarlicha kichik, benzolda esa u umuman kuchsiz elektrolit hisoblanadi. Suvsiz eritmalarning elektr o’tkazuvchanligini dastlabki tekshirishlar R.E.Lens (1878-1882) va I.A. Kablukov (1889) lar tomonidan o’tkazilgan. Kablukov eritmaning elektr o’tkazuvchanligi bilan erituvchining dielektrik singdiruvchanligi orasida parallelism mavjudligini ko’rsatdi. Bu qoida Tomson-Nernst qoidasi (ular bir-biridan xabarsiz holda yuqoridagi bog’lanishni emas, balki dissotsiyalanishning erituvchini dielektrik singdiruvchanligiga bog’liqligini ko’rsatib berganlar) bo’lib u yuqorida keltirilgan jadval orqali tushuntiriladi. Birikmalarning dissotsiyalanish darajasiga dielektrik singdiruvchanlikning ta’siri sezilarli darajada bo’lishi tabiiydir, chunki dielektrik singdiruvchanlik hosil bo’lgan ionlarning o’zaro kulon kuchi orqali ta’sirlanish kuchini xarakterlaydi. f=e1⋅¿e2 D⋅r2¿ Ionlar orasidagi o’zaro elektrostatik ta’sirlar qanchalik katta bo’lsa elektrolitik dissotsiyalanish darajasi shunchalik kichik bo’lishi aniq. Biroq dielektrik singdiruvchanlik elektrolitik dissotsiyalanishga ta’sir etuvchi yagona omil deb qarash noto’g’ri, chunki ko’pchilik holatlarda dissotsiyalanish erituvchi va erigan moddaning, hamda ularning o’zaro ta’sir funksiyalari hisoblanadi. Kablukov- Tomson-Nernst umumiy qoidasining kamchiligi shundaki unda erigan moddaning o’ziga hos jihatlari inobatga olinmagan, chunki muayyan dielektrik singdiruvchanlikga ega bo’lgan bitta erituvchida (masalan suvda) ayrim moddalar to’la dissotsiyalanadi (HCl), boshqalari esa (CH 3 COOH) juda kuchsiz dissotsiyalanadi. Ko’pincha erituvchining dielektrik singdiruvchanligi kichik qiymatli bo’lsada eritmaning elektr o’tkazuvchanligi yetarlicha yuqoriroq bo’lishi kuzatiladi. Suvsiz eritmalarning Konduktometrik usul bilan faqat kislota va asoslarnigina emas, balki tuzlarni ham, oksidlovchi va qaytaruvchilarni ham titrlash mumkin. [1,3,5] 2.4 Elektrolitlarning elektr o`tkazuvchanligi. Suvsiz eritmalarning elektr o`tkazuvchanligi. Elektr o’tkazuvchanlik nafaqat suvli eritmalar uchun balki suvsiz eritmalarga ham xosdir. Suvsiz eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi ham huddi suvli eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi kabi ionlarning konsentratsiyasi va ularning harakatlanish tezligi bo’yicha aniqlanadi, biroq elektr o’tkazuvchanlik erituvchining o’ziga hos xususiyatlariga ham bog’liq bo’ladi. Odatda suvsiz eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi suvli eritmalarnikidan yetarlicha kichik bo’ladi.Bundan ammiakli eritmalar va HCN eritmalari mustasno albatta, chunki ularning elektr o’tkazuvchanligi suvli eritmalarga nisbatan ancha yuqori bo’ladi. λc−Cegri chizig’ining maksimumdan o’tishiga asosiy sabab quyidagilardir. Temperatura ko’tarilishi bilan, asosan, quyidagi uch xil o’zgarish sodir bo’ladi: 1) muhitning qovushqoqligi kamayadi, 2) ionlarning gidratlanishi kamayadi, 3) ionlarning harakat tezligi ortadi. Odatda, buning natijasida temperatura bir gradus ko’tarilish bilan solishtirma elektr o’tkazuvchanlik 2—2,5% ortadi. Bosim o’zgarishi bilan solishtirma elektr o’tkazuvchanlik uncha o’zgarmaydi. Masalan, bosim 2000 atmosfera o’zgarganda sirka kislotanang solishtirma elektr o’tkazuvchanligi 0,6 % kamayadi. Ekvivalent elektr o`tkazuvchanlik Yu qori da k o’ rib o’ tilga ni dek, solishtirma e lektr o’tkazuvchanlikeritma kontsentratsiyasining o’zgarishi bilan o’ziga xos ravi sh da o’ zgaradi. Bu mi q dorlarni oddiy, to’g’ri nisbatda olish mumkin b o’ lmaydi. Amalda, solishtirma elektr o’tkazuvchanlik dan foydalanish ancha no q ulay. Shuni n g uchun, ko’pincha , ekvivalent elektr o’tkaz uvchanlikdan foydala n iladi. Ekviva lent elektr o’ tka z uvchanlik tushunchasini fanga bir in chi marta R.E.Lents kiritgan edi. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: λe= λc C⋅1000 yoki Tuz . . . .NaCl KCl KF AgCl AgBr AgI CuI Cu 2 I Temperatura 0 C . . 400-500 dan past 350 300 400 400-500 200 Ba’zan teskari hodisa ya’ni faqat anionlar harakatchanlik namoyon qilishi kuzatiladi (t - =1): Tuz . . . . BaF 2 BaCl 2 BaBr 2 PbF 2 PbBr 2 Temperatura 0 C . . 500 400-700 250-365 200 250-365 NaCl kristallari 620 0 C atrofida tok o’tkazuvchan bo’lib qoladi, t + =0,883 va t - =0,117, ya’ni elektr faqat Na + ionlari hisobiga tashiladi.Ba’zan qattiq tuzlar elektronli o’tkazuvchanlik hamda aralash o’tkazuvchanlik bilan harakatlanadi, ya’ni elektr toki ham ionlar ham elektronlar tomonidan tashiladi.Masalan Ag 2 S (β) 80% ionli va 20% elektronli o’tkazuvchanlik namoyon etadi. CuCl yuqori temperaturada ionli o’tkazuvchanlikdan aralash o’tkazuvchanlikga o’tadi.[2,5,6] Xulosa. 1. Elektrolitlar eritmada ionlarga dissotsilanuvchimoddalardir.Ionlar elektr maydon ta`sirida yo`nalgan xarakatda bo`lib,zaryadlarni tashib o`tadi.Elektrolit eritmalarining elektr o`tkazuvchanligi toza erituvchiningelektr o`tkazuvchanligidan ancha katta bo`ladi. 2. Birinchi tur o`tkazgichlarda,ya`ni metallarda,elektr toki elektronlarning manfiy qutbidan musbat qutbga o`tkazgich bo`ylab yo`nalgan xarakati natijasida tashib o`tiladi.Ikkinchi tur o`tkazgichlar – elektrolit eritmalarida esa,elektr toki ionlarning xarakati tufayli tashib o`tiladi.Anionlar elektr maydoni ta`sirida musbat zaryadlangan elektrodga – anodga,kationlar esa manfiy zaryadlangan elektrodga tomon xarakat qiladi. 3. Xulosa qilib shuni aytish mumkinki bizga avvaldan ma’lumki eritmasi elektr tokini o’tkazsa bunday eritmalar elektrolit deyilib ularning o’zi 2 guruhga bo’linadi: 1.Kuchli elektrolitlar. 2.Kuchsiz elektrolitlar. Ularning eritmasi elektr tokini turli xil darajada o’tkazadi. Shu jarayon tufayli elektrolitlarda kuchli va kuchsiz elektrolitlar tushunchasi mavjud. Masalan, osh tuzining suvdagi eritmasi elektr tokini juda yaxshi o’tkazadi o’zi esa aksincha. Bu kabi misollar kundalik xayotimizda uchrab turadi. 4.Tuzlarning suyuqlanmasining elektr o’tkazuvchanligi yuqorida aytib o’tilganidek temperatura ortishi bilan ortib boradi(simob,indiy,va ba’zi boshqa metallarning tuzlari bundan mustasno ) Ayniqsa elektr o’tkazuvchanlik tuzlarning suyuqlanish haroratidan bir oz yuqoriroq haroratda tez ortishi kuzatiladi. radiuslari r s ga tuzatish sifatida foydalanish mumkin. Shunga muvofiq ionning haqiqiy radiusi r=0,820 z U0η0 ( rc rs) Agar ionning kristallografik radiusini r c bilan belgilasak solvat qobiqning hajmi ν s = 4 3πr 3− 4 3πr c 3 ga teng bo’ladi. Elektrostriksiya(suvli elektr maydonida siqilish )ni hisobga olmasdan va bitta suv molekulasining hajmi 30 A 03 ga teng deb olsak solvat qobig’idagi suv molekulalari soni n= vs 30 gat eng bo’ladi. Quyidagi jadvalda ionlarning shunday usul bo’yicha hisoblab topilgan gidratlanish soni keltirilgan. Ion U 0 r s r r c 4 3π(r3−rc3),A0 n Na + 50,10 1,83 3,3 0,97 150 5 Li + 36,68 2,37 3,7 0,60 210 7 Be 2+ 45 4,08 4,6 410 13-14 Mg 2+ 53,05 3,46 4,4 0,65 360 12 Ca 2+ 59,50 3,09 4,2 0,99 310 10 Sr 2+ 59,45 3,09 4,2 1,13 310 10 Ba 2+ 63,63 2,88 4,1 1,35 290 9-10 Zn 2+ 53,0 3,46 4,4 0,74 360 12 La 2+ 69,75 3,95 4,6 1,15 410 13-14 Shunday qilib, ionning potensiali uning radiusiga teskari proportsionaldir. Binobarin, ionning radiusi qanchalik kichik bo`lsa, qarama-qarshi zaryadlangan zarrachaga shunchalik kuchli tortiladi. Shuning uchun, kichik radiusli ionlar katta radiusli ionlarga qaraganda kuchliroq solvatlanadi. Buning natijasida ularning hajmi kattalashib, harakati sekinlashadi. Misol tariqasida ishqoriy metallar xloridlarining (LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl ning) elektr o`tkazuvchanligini ko`rib chiqaylik. Ma’lumki, Li, Na, K, Rb, Cs qatorida ionlarning radiusi chapdan o`ngga tomon kattalasha boradi, ya’ni eng kichik ion Li+ eng katta ion Cs + dir. Agar bu tuzlar yuqori temperaturada suvsiz sharoitda suyuqlantirilib, ularning elektr o`tkazuvchanligi o`lchansa, elektr o`tkazuvchanlik chapdan o`ngga tomon kamayib boradi. Bu tabiiy holdir, chunki chapdan o`ngga garab ionlarning hajmi kattalashadi va shunga muvofiq, ularning harakat tezliga sekinlashadi. Lekin bu tuzlar suvdagi eritmasining elektr o`tkazuvchanligi o`lchansa, aksincha hol kuzatiladi, ya’ni elektr o`tkazuvchanlik chapdan o`ngga qarab orta boradi. Bu qarama-qarshilikning sababi ionlarning solvatlanish darajasi turlicha bo`lishidadir. Li+ dan Cs + gacha solvat hajmi kamaya boradi va natijada, eritmadagi haqiqiy hajmi jihatidan bu ionlar quyidagi qatorga teriladi: Li+¿Na +¿K+¿Rb +¿Cs +¿ . Shuning uchun Cs + ioni eng tez, Li+ ioni esa eng sekin harakatlanadi. Quyida Li+,Na +,K+,Rb + va Cs + ionlarning va ular gidratlarining radiusi berilgan: Ionlar Li+ Na + K+ Rb + Cs + Ionning radiusi A0 1,42 1,76 2,20 2,21 2,57 Gidratning radiusi A0 10,03 7,90 5.32 5,09 5,05 Ionlarning gidratlanish darajasi yoki gidratlangan suv molekulalarining miqdori elektr o`tkazuvchanlikni o`lchash yoki Stoks qonunini ionlarga tatbiq etish orqali, spektroskopik va boshqa usullar bilan aniqlanishi mumkin. [1] molekulalarda bir necha qutbli (polyar) bog` bo`lsa, bunday molekulalar o`zlaridagi eng kuchli qutblangan bog`ning uzilishi bilan dissotsialanadi. NH 4 OH va CH 3 COOH molekulasining ikkalasida ham OH guruh bo`lishiga qaramasdan NH 4 OH molekulasi NH 4+ va OH − ionlariga, sirka kislota esa H+ va CH 3COO − ionlariga parchalanadi, chunki NH 4 OH molekulasida NH 4 —O bog`i, CH 3 COOH molekulasida esa O—H bog`lanishlarning qutbliligi boshqa bog`lanishlardagiga qaraganda kuchliroqdir.[1,2,3] Tuzlarning suyuqlanmasi ionli elektr o’tkazuvchanlikga ega bo’lgani uchun ularga ham faraday qonunini tadbiq etish mumkin. Suyuqlanmalarda ionlar aro masofalar kichik, shunga muvofiq ionlarning o’zaro elektrostatik ta’siri juda yuqori bo’ladi.Boshqa tomonlama suyuqlanmadagi ionlar yuqori kinetik energiyaga ega bo’ganligi sababli suyuqlanmalarning dissotsiyalanish darajasi qanday bo’lishi haqida aniq fikr bildirish qiyin. Faqatgina tuzlar suyuqlanma holatida ionlarga to’la dissotsiyalangan bo’ladi deb taxmin qilish mumkin.Biroq yetarlicha kichik haroratlarda ionlarning zich joylashganligi ularning erkin harakatlanishiga to’sqinlik qiladi.Har bir ion suyuqlanmada qo’shni ionlarga nisbatan tegishlicha minimal potensial energiyali o’rinni egallaydi.Bunda muvozanat paytida ionlar egallaydigan holat ularning kristall panjarada egallaydigan holatiga o’xshash bo’ladi.Energiya migratsiyasi sababli ion muvozanat holatiga yaqin tebranadi, muvozanat holatidan uzoqlashgan sayin uning potensial energiyasi ortib boradi.Ionlarning bunday tarzda siljishi xuddi kristall panjaradagi deffektga o’xshash strukturasi buzilishiga olib keladi. Yani o’tkazgichlarning deffekt panjarasidagi deffekt unga elektr o’tkazuvchanlik xossasini bergani kabi, suyuqlanmaning strukturasi buzilishi ham uning elektr o’tkazuvchanlik xossasiga ega bo’lishiga olib keladi.Bu esa , suyuqlanmaning kristallga nisbatan elektr tokini yaxshi o’tkazishiga olib keladi. Shu sababdan tuzlarning suyuqlanmasi elektr o’tkazuvchanligi yuqori bo’ladi va u temperatura ortishi bilan ortib boradi. B.F.Markov va Y.K Delimarskiylar muvozanat holatidan chiqib ketgan “erkin” ionlarning suyuqlanmadagi ulushini uning dissotsiyalanish darajasi deb qabul qilishni va uning qiymatini elektr o’tkazuvchanlikga asoslanib o’lchashni taklif etganlar. Yuqorida keltirilgan jadvalda bazi elektrolitlarning suyuqlanish haroratidan bir oz yuqoriroq haroratdagi solishtirma elektr o’tkazuvchanligi keltirilgan.Unda keltirilgan qiymatlar elektrolitlarning o’rtacha konsentratsiyali suvli eritmalarining solishtirma elektr o’tkazuvchanligiga nisbatan bir necha o’n martaga yuqoriroqdir.Biroq suyuqlanmalarda tuzlarning konsentratsiyasi va suyuqlanish yuqori ekanligini hisobga olsak tan olish kerakki suyuqlanmalarning elektr o’tkazuvchanligi suvli eritmalarining elektr o’tkazuvchanligiga nisbatan ancha kichik bo’ladi. Haqiqatdan Bu va yuqoridagi ionlarning tashish sonini hisoblab topish formulalaridan ko’rinib turibdiki tashish soni faqat berilgan ionni harakterlamaydi, chunki u ionning ikkinchi juftini harakatchanligiga ham bog’liq. Masalan, xlorid ionining turli elektrolitlardagi harakatchanligini quyidagicha ifodalash mumkin. Elektrolit . . . . KCl NaCl LiCl HCl t - (Cl - ) . . . . 0,506 0,604 0,670 0,170 Tashish sonini tajriba yo’li bilan ularning elektrodlar yonidagi konsentratsiyasi o’zgarishi bo’yicha (Gittorf metodi) aniqlanadi. Gittorf metodi bo’yicha aniqlanadigan tashish sonini haqiqiy deb bo’lmaydi, chunki bu metodda ionlarning solvatlanishi xisobga olinmagan. Shu sababdan Gittorf metodi bo’yicha aniqlangan tashish soni ko’rinma tashish soni deb ataladi. Tashish soniga haroratning ta’siri juda kichik. Ko’pchilik hollarda ko’tarilgani sayin tashish soni 0,5 ga yaqinlashadi ya’ni kation va anionlarning harakatchanligi deyarli teng bo’lib qoladi. Biroq bunday holat hamma vaqt ham kuzatilavermaydi.Masalan KCl ning eritmasini harorati oshirilganda tashish soni 0,5 dan kichik bo’lib qoladi. TUZLARNING SUYUQLANMALARI ORQALI ELEKTR TOKINING O’TISHI Tuzlar va metallarning oksidlari qattiq holatda metal kristall panjarali bo’lgaligi sababli ularning suyuqlantirilganda + va – ionlar hosil bo’ladi. Masalan kriolitning suyuqlanmasida AlF 6 3- va Na + ionlari mavjud; suyuq kriolitda erigan Al 2 O 3 esa Al 3+ va O 2- ionlarni hosil qiladi. Biroq temperatur ko’tarilishi bilan boshqa tarkibli ionlar, masalan,AlF 5 2- , AlF 4 - , AlF 2 + , AlO + , AlO 3 3- ionlari ham hosil bo’lishi mumkin. qattiq elektrolit moddalar ion va ion panjaraga yaqin kristall panjaradan tashkil tongan. Ma’lumki, NaCl singari moddalardagi bog`lanishlar ion bog`lanishdir. Bu moddalar, masalan, osh tuzi Na va Cl atomlaridan iborat bo`lmay, balki Na + bilan Cl − ionidan iboratdir. Osh tuzi kristalli suvda eriganda suv molekulalari dipoli Na + ionini manfiy va Cl − — ionini esa musbat qutblari bilan qurshab oladi. Natijada suv dipollari bilan ionlar orasida tortishish vujudga keladi (ion— dipol bog`lanish). Ion — dipol bog`lanish ta’sirida Na + va Cl − ionlarining o`zaro tortishishi kuchsizlanadi va ular orasidagi bog` uzilib Na + va Cl − ionlari bir-biridan ajraladi. Yuqoridagi rasmda NaCl ning dissotsialanish va ionlarning gidratlanishi sxemasi tasvirlangan. Ionlar orasidagi tortishishning kuchsizlanishiga muhitning dielektrik konstantasi ta’sir qiladi. Ma’lumki, Kulon qonuniga ko`ra, zaryadlangan zarrachalarninI o`zaro tortishish kuchi quyidagicha bo`ladi:F= e1e2 εr2 Demak, erituvchining dielektrik konstantasi ( ε ) qanchalik katta bo`lsa, unda erigan modda molekulasining ionlari orasidagi tortishish kuchi shunchalik ko`p kamayadi, ya’ni erituvchining dielektrik konstantasi qanchalik katta bo`lsa, bu erituvchining ionlash qobiliyati shuncha kuchli namoyon bo`ladi. Suvning dielektrik 2.3 Elektrokimyo.Solishtirmava ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik. Konduktometrik titrlash. Elеktrokimyo. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik Moddalarning elektr o’tkazuvchanligini ularning elektr o’tkazuvchanligi yoki elektr o’tishiga ko’rsatgan qarshiligi bilan ifodalanishi mumkin. Ma’lumki, o’tkazgich qarshiligi:R= rl S bo’ladi, Bunda l -o’tkazgichning uzunligi; S — uning ko’ndalang kesim yuzi; r — solishtirma qarshilik. r ning teskari qiymati, ya’ni 1 r= λc solish ti rma elektr o’tkazuvchanlik deyiladi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik bir-biridan 1 sm oraliqda joylashgan, 1 sm 2 yuzali ikki tekis elektrodlar o’rtasida joylashgan suyuqlikning elektr o’tkazuvchanligi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik o’lchamligi sm -1 om -1 bilan ifodalanadi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik eritmaning kontsentratsiyasiga bog’liq. Eritmaning kontsentratsiyasi ortishi bilan, elektr o’tkazuvchanlik oldin ko’paya boradi, ma’lum kontseatratsiyadan so’ng kamaya boshlayda. Quyidagi rasmda ba’zi elektrolitlar solishtirma elektr o’tkazuvchanligining kontsentratsiyasiga qarab o’zgarishi ko’rsatilgan. qonuniyatlar (M: Faradey qonuni, Kol’aush tenglamasi) suvsiz elektrolitlar uchun ham to’g’ri keladi. IONLARNING SUVSIZ ERITMALARDAG I HARAKATCHANLIGI. Ionlarning harakatchanligiga erituvchining ta’sirini quyidagi jadval orqali ifodalash mumkin. Ionlarning 25 0 C dagi turli erituvchilardagi chekli harakatchanligi ION CHEKLI HARAKATCHANLIK SUVDA METIL SPIRTIDA ETIL SPIRTIDA ATSETONDA NITRO BENZOLDA H + 349,8 143 59,5 88,0 23 Li + 38,6 39,8 Na + 50,1 45,2 18,7 80,0 17,2 K + 73,5 52,4 22,0 82,0 19,2 NH 4 + 73,5 57,9 19,3 98,0 Ag + 61,9 50,3 17,5 88,0 18,5 Cl - 76,4 52,9 24,3 111,0 17,3 Br - 78,1 55,5 25,8 113,0 19,6 J - 76,8 62,7 ClO 4 - 67,3 70,9 33,8 117,0 19,9 NO 3 - 71,4 60,8 27,9 120,0 OH - 197,6 53,0 22,5 CNS - 66,5 61,0 29,2 123,0 Ionlarning jadvalda berilgan organik erituvchilardagi harakatchanliklari suvli eritmalardagi harakatchanligi kabi om -1 da ifodalanadi. λe= λc⋅V⋅1000bu yerda S — eritmaning gramm-ekvivalent bilan ifodala gan (normal) kontsentratsiyasi, V= 1 C kontsentratsiyaga teskar i mi q dor — eritmaning suyultirilganligi (bir g-ekv erigan modda tutgan eritma h ajmi — litr bilan). Ma’lumki, u ning o’ lchamligi sm -1 om -1 dir. 1000 ¿V ning o’ lchamligi esa sm 3 g - ekv -1 b o’ ladi. D emak, ekvivalent elektr o’ tka z uvchanlikning o’ lchamligi sm 2 om -1 g - ekv -1 dir. Elektr o’tkazuvchanlikning 1 gramm-ekvivalentga nisbatan olinganligini nazarda tutib, o’ lchamlikda ba’ z an, g - ekv - 1 tushirib q oldiriladi va ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi om -1 sm 2 bilan ifodalanadi. Shunday q ilib, ekvivalent elek t r o’t kazuvchanlik bir - biridan 1 sm u z o q likdagi elektrodlar o’ rtasida joylashib, t arkib i da 1 gram m -ekvivalent erigan modd a b o’ lgan er i tmanang elektr o’ tkazuv ch anl i gid i r. Kuchli elektrolitlar ning suyultirilgan eritmalar i da i onlarning tezligi k ontsentratsiyaga deyarli bo g’liq emas va elektr o’tkazuvchanlik asosan ionlarning soniga bo g’ li q . Kon ts entratsiya oshishi bilan ionlarning soni ortadi, demak, elektr o’tkazuvchanlik oshadi. Kontsentrlangan eritmalarda asa ion atmosferasi ionlarning h arakatini kamaytiradi va natijada elektr o’tkazuvchanlik kamayadi. Kuchsiz elektrolit eritmalar i da, ion atmosferasi elektr z aryadining z ichligi kam, shu sababli ionlarning h arakat tezligi kontsentratsiyaga uncha bo g’liq emas. Elektr o’ tkazuvchanlik q iymati asosan ionlarning son i ga bo g’liq . Kontsentratsiya oshishi bilan bir tomondan erigan modda molekulalarining soni k o’ payishi bilan ionlarning soni k o’ paysa, ikkinchi tomondan dissotsilanish darajasining kamayishi natijasida ionlarning soni kamayadi. Maksimuml i giga birinchi effekt, s o’ ng ikkinchi effekt ustunlik q iladi. O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI . Elektolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligiK U R S I S H IK U R S I S H I t++t−= I++I− I =1Potensial gradienti 1ga teng hol uchun (E l≠ 1) yuqorida analogik ravishda berilganlarga o’xshab. I + = uqc +FE l I - = uqc −FE l I=I + + I - = (u+v)qcFE l U xolda t + = I+ I = u u+v= U U +V t - = I− I = u u+v= V U +V Yuqoridagi tenglamalardan kelib chiqgan holda ionning tashish soni uning harakat tezligini kation va anionlarning harakat tezligi yig’indisiga nisbatiga teng bo’lgan kattalik deb qarash mumkin. Kation va anionlarning harakatchanligi konsentratsiya va temperaturaga qarab umumiy holda bir hilda o’zgarmasada tashish soni ham konsentratsiya va temperaturaning funksiyasi hisoblanadi.Biroq tashish soni ionlarning harakatchanliklari nisbati orqali ifodalanganligi sababli ularning konsentratsiya va temperaturaga bog’liqligi juda kam. Agar ionlarning harakatchanliklari qiymati ma’lum bo’lsa ular orqali ionning tashish sonini hisoblab topish mumkin.Boshqa tomondan tajriba yo’li bilan ionlarning tashish sonini aniqlansa ulardan foydalanib ionlarning harakatchanliklarini hisoblab topish mumkin. U=t + (U+V)= t + λ V=t - (U+V)= t - λ konstantasi juda katta (ε298 0K =81; 25°C) shuning uchun elektrolitlar suvda yaxshi dissotsialanadi. HCN ( ε298 0K = 107), HCOH ( ε298 0K =57,O)lar ham kuchli dissotsialovchi erituvchilar jumlasiga kiradi. Moddalarning qutbliligi (polyarligi) bilan ularning dielektrik konstantasi orasida ma’lum bog`lanish bor: qutblilik oshgan sari dielektrik konstanta ham osha boradi. Shuning uchun erituvchining qutbliligi oshgan sari uning dissotsialanish xususiyati ham osha boradi. Moddalarning dissotsialanishiga yuqorida bayon etilganlardan tashqari, vodorod bog`lanish va donor-aktseptor bog`lanishning hosil bo`lishi ham katta ta’sir qiladi. Agar erituvchi elektrolit bilan vodorod bog` yoki donor-aktseptor bog` xosil qilsa bunday erituvchilarning dissotsialovchi xossasi kuchli ifodalangan bo`ladi, H 2 O va HF ning yaxshi dissotsialonchiligiga asosiy sabab, ularning vodorod bog`lanish xosil qila olishidir. Etil spirt bilan dinitrobenzolning dielektrik konstantasi taxminan baravar, lekin vodorod xlorid etil spirtda dinitrobenzoldagiga qaraganda bir muncha yaxshi dissotsialanadi, chunki etil spirtda vodorod bog`lanish mavjuddir. Ma’lumki, suvning vodorod bog`i xosil qilish xususiyati anchagina kuchli, shu sababli suvning, hatto, molekulyar kristallangan moddalarni ham dissotsialashga kuchi yetadi. Erituvchilarning dissotsialash qobiliyatiga, ularning dielektrik konstantasidan tashqari, erigan modda bilan erituvchi orasidagi ta’sir natijasida oson dissotsialanuvchi yangi molekula, kompleks birikma xosil bo`lishi ham ta’sir etadi. NaCl da tayyor ion (Na + va Cl − ) mavjud. Suvda eriganda bu ionlar bir-biridan ajralib ketadi, xolos. NaOH, H 2 SO 4 , HNO 3 singari moddalarda ion yo`q, ion erish jarayonida xosil bo`ladi. Qutbsiz molekula (masalan, benzol) dissotsialanmaydi. Faqat qutbli molekulalargina diissotsialanadi, qutbli erunchi modda bilan qutbli eriiuvchi molekulalarining dipollari o`rtasida dipol-dipol tortishuv vujudga keladi. Bunday ta’sir, ayniqsa qutblilik ortgan sari kuchayib boradi. Shuning uchun Solishtirma va ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik ifodalarini bir-biri bilan ta qq oslasak, q uyidagi h ol n i k o’ rami z . Solishtirma elektr o’ tkazuvchanlikda, h ajm bir xil (1 sm 3 ) q olib, bu h ajmdagi erigan moddaniig mi q dori o’zgaradi. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikda esa, aksincha erigan moddaniig m iq dori bir xil (1 gramm- ekvivale n t) q olib, eritmaning h ajmi o’z garadi. Eritmani n g kontsentratsiyasi oshishi bilan uningekvivalent elektr o’ tka z uvchanligi kamayadi. Bu h odisaning sababi, asosan, yu q orida a ytilgan effektlarning ta’siridir. SHuni h amaytib o’ tish kerakki, suyultirish bilan ekvivalentelek t r o’ tkazuvchanlikningortishi chegarasiz b o’ lma y di . Ma’lum suyultirishdan s o’ ng elektr o’ tkazuvchanlikning ortishi to’xtaydi, chunki keyingi suyultirish natijasida eritmada hech qanday effekt sodirb o’ lmaydi. Shunday q ilib, eritma suyultirilgan sar i elektr o’tkazuvchanlik ortib borib, ma’lum chegarada to’xtaydi. Ekvivalent elektr o’tkazuvch chan lik ning bu chegarasi cheksiz suyultirilgandagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik yoki cheksizelektr o’ tkazuvchanli k d eyiladi va odatda λ∞ bilan belgilanadi. Eritma cheksiz suyultirilganda kuchsiz elektrolit t o’ la dissotsilangan bo’ladi ( α=1 ) , dema k, bu bundan keyingi suyultirishlarda io n lar ning soni o’zgarmaydi. λ∞ da α=1 b o’ ladi. Cheksiz suyultir ish da i on lar bir-biridan shu qadar uzoqlashadiki , ular amalda b i r-b i r iga ta’sir qi lmaydi. SHu sababda n yanada suyultirish ularning b i r- Erituvchining tabiatiga qarab ionlarning harakatchanligi bir necha marta o’zgarishi mumkin, ko’pchilik holatlarda ionlarning suvsiz eritmalardagi harakatchanligi suvli eritmalardagi harakatchanligiga nisbatan kichik bo’ladi. Biroq bundan chetlangan holatlar ham kuzatiladi. Masalan asetonli va vodorod sianidli eritmalarda shunday holat kuzatiladi. Bunda erituvchining ionlar harakatchanligiga ta’sirini uning qovushqoqligi bilan bog’lab tushuntirish mumkin. U holda ionlarning suyiltirilgan eritmalardagi harakatchanligiga Stoks formulasini tadbiq etib quyidagi ifodani olish mumkin: U 0 =Z⋅e 6πη 0 Bu yerda η0 erituvchining qovushqoqligi. Bundan shuni taxmin qilish mumkinki harakatchanlikning va shuningdek ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning qovushqoqlikga ko’paytmasi erituvchining tipiga bo’g’liq bo’lmaydi va u doimiy kattalik (ionning radiusi o’zgarmas bo’lgan sharoitda) hisoblanadi: U 0 η0 = Z⋅e 6πr =const Ushbu qonuniyat yuqorida ko’rsatib o’tilgan qonuniyatga yaqindir. Biroq unda U 0 η0 ko’paytma bitta erituvchidan foydalanilganda temperaturaga bog’liq emasligini bu misolda esa temperatura doimiy bo’lganda erituvchining tabiatiga bog’liq emasligi aniqlangan. U 0 η0 = Z⋅e 6πr =const Tenglik Vol’den qoidasi deb nom olgan, biroq anologik qonuniyat undan ham oldinroq Arrenius va L.V.Pisarjevskiylar tomonidan ham taklif etilgan edi. Gidroksil ionlarning harakatchanligi turli suvsiz erituvchilarda boshqa ionlarning harakatchanligidan kam farq qilishi diqqatga sazovordir. Bu esa gidroksil ionlarning yuqori harakatchanlikga ega bo’lishining sababi uning harakat tezligi juda katta ekanligida emas balki elektrni o’ziga hos mexanizm bo’yicha tashishidan dalolat beradi. IONLARNING HARAKATCHANLIGI VA GIDRATLANISH SONI Yuqorida aytib o’tilganlardan ko’rinadiki ionning radiusi qachalik katta bo’lsa Stoks qonuni shunchalik to’g’ri bo’ladi. Ushbu taxmindan kelib chiqqan holda suvli eritmadagi ionlarning o’lchami va shunga muvofiq ionning gidrat qobig’iga kiruvchi suv molekulalari miqdorini aniq ko’rsatish uchun Stoks formulasiga tuzatish kiritish kerak bo’ladi. N(R) 4 + ionlari (bu yerda R alkil radikali) kuchsiz darajada yoki umuman gidratlanmaydi deb hisoblash mumkin. Chunki ushbu katta o’lchamli ionlar sirtida suvning dipollari bilan juda kuchsiz ta’sirlashuvchi gidrofob uglevodorod guruhi joylashgan. Bu tipdagi ionlarning Stoks formulasi yordamida aniqlangan radiuslari tegishli tuzlarining kristall panjarasida turadigan ionlarning o’lchami bilan bir xil bo’lishi kerak. Stoks formulasiga tuzatishlar Ionlar r c , A 0 r s , A 0 r c /r s N(CH 3 ) 4 3,47 2,04 1,70 N(C 2 H 5 ) 4 + 4,00 2,81 1,42 N(C 3 H 7 ) 4 + 4,52 3,92 1,15 N(C 4 H 9 ) 4 + 4,94 4,71 1,05 N(C 5 H 11 ) 4 + 5,29 5,25 1,01 Agar r c va r s larning qiymatlaridagi farqlar Stoks formulasining kichik o’lchamli ionlar uchun muvofiq kelmasligidan vujudga keladi deb qaralsa r c /r s = f(r s ) ko’paytuvchidan gidratlangan ionlarning Stoks formulasi bo’yicha topilgan Suyultirilgan eritmalarda K qiymati konsentratsiya o`zgarishi bilan o`zgarmaydi, konsentrlangan eritmalarda konsentratsiyaning bir oz o`zgarishi ham K ning qiymatiga ta’sir qiladi. Bu hodisaning sababini quyidagicha tushuntirish mumkin. Eritmada ionlar gidratlanishi natijasida erituvchi (suv) ning miqdori kamayadi, ya’ni eritmaning konsentratsiyasi o`zgaradi, natijada K ning qiymati ham o`zgaradi. Suyultirilgan eritmada esa ionlarning gidratlanishiga sarflangan suv umumiy suv miqdoriga nisbatan olganda kam protsentni tashkil qiladi va shuning uchun eritmaning konsentratsiyasi sezilarli darajada o`zgarmaydi. Shu sababli K ning qiymati ham o`zgarmaydi. Shunday qilib, eritmalar krioskopik konstantasining konsentratsiyaga qarab o`zgarishi ionlarning gidratlanishini isbot qiladigan hodisalardan biridir. Ionlar harakat tezligining (yoki elektrolitlar elektr o`tkazuvchanligining) ion radiusiga qarab o`zgarishi ham ionlarning eritmada solvatlanishini ko`rsatadi. Kichik ionlar ko`p solvatlanib, qo`pollashganligidan sekin harakatlanadi. Ionning elektr potensiali quyidagidek bo`ladi:E= e r bu yerda e — ion zaryadining miidori; r — ion radiusi. elektr o’tkazuvchanligi elektrolitning konsentratsiyasiga bog’liqligi ancha murakkab xarakterga ega. Anomal elektr o’tkazuvchanlik deb ataladigan elektr o’tkazuvchanlikni 1-marta I.A. Kablukov tomonidan AgNO 3 ning piridindagi eritmasi uchun aniqlangan bo’lib, uning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi eritmaning suyultirishiga qarab minimum qiymatga ega bo’ladi. Val’den suvsiz elektrolitning konsentratsiyasi C min li uning minimum ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi va muhitning dielektrik singdiruvchanligi D bilan bog’liqligini ifodalovchi qonuniyatni aniqladi. Bu bog’liqlikni quyidagicha ifodalash mumkin C min = KD 3 Bu yerda K turli erituvchilarda erigan tegishli modda uchun doimiy bo’lgan koeffitsientdir. Erituvchining dielektrik singdiruvchanligi kamaygan sayin kompleks ionlar hosil bo’lishini sifat jihatdan CoCl 2 ning konsentrlangan suvli eritmasini qizdirishi misolida kuzatish mumkin. Bunda eritmadagi pushti rang Co 2+ ionlari mavjudligi sababli paydo bo’ladi. Eritma qizdirilganda suvning dielektrik singdiruvchanligi kamayadi, bu esa kompleks ionlar hosil bo’lishiga olib keladi: 2Co 2+ + 4Cl - → Co 2+ + [CoCl 4 ] 2- [CoCl 4 ] 2- ioni eritmaga ko’k rang beradi.Eritma sovitilganda yana pushti rangga kiradi. Suvsiz elektrolitlarning molekulyar tuzilishini tushuntirish va ularning elektr o’tkazuvchanligini harakterlash borasida V. A. Plotnikov va uning shogirdlari tomonidan ko’pgina ishlar amalga oshirildi va yuqorida aytib o’tilgan dissotsiyalanuvchi komplekslar haqidagi tasavvurlar rivojlantirildi. Bu tasavvurlar keyingi tekshirishlar natijasida amalda tasdiqlandi.Ko’pchilik komplekslar sintez qilindi va o’rganildi, natijada ular muayyan koordinatsion birikmalar bo’lib chiqdi. Ko’pgina holatlarda komplekslar hali strukturasi aniqlanmagan beqaror Anomal elektr o’tkazuvchanlikda ionlar juftligi va uchligi hosil bo’lishi ham katta rol o’ynaydi. Shu tariqa suvsiz elektrolitlar uchun yuqorida ko’rsatib o’tilgan o’ziga xos hususiyatlar mavjud, biroq suvli eritmalar uchun muvofiq keluvchi asosiy Α=(I - 1)/(n - 1) Bin о barin el е ktr о litlar uchun (n=2) α=i— 1 Shunday qilib, iz о t о nik k о effitsi е nt (i) о rqali dis s о tsialanish darajasini aniklash mumkin. i — ni quyidagi t е nglamalarning biridan f о ydalanib his о blash mumkin: i=(π e /π n ) osmotic bosim =(P e /P n ) bug’ bosmi [1,2,4] 2.3 Kuchsiz el е ktr о litlar . I о nlar muv о zanati. Diss о tsialanish k о nstantasi.El е ktr о litlarning dis s о tsialanish jarayoni qaytar jarayondir.M о l е kulalardan h о sil bo’lgan i о nlar bir-biri bilan uchrashuvi natija sida birikib, qaytadan m о l е kulalar h о sil qilishi mumkin. SHuning uchun, masalan, binar AV el е ktr о litning diss о tsialanish muv о zanatining k о nstantasi quyidagicha bo’ladi, AB↔ A + +B + r е aktsiya uchun; K d =a - A a - B /a AB yoki suyultirilgan eritma uchun: K d =[A + ][B - ]/[AB] bu y е rda a AB , a + A , a - B — diss о tsialanmagan m о l е kula, kati о n va ani о nlarning muv о zanat qar о r t о pgan paytdagi t е r m о dinamik aktivligi (suyultirilgan eritmalar uchun [A + ], [B - ][AB] k о nts е ntratsiyalardan f о ydalanish mumkin). Bu k о nts е ntratsiya muv о zanat k о nts е ntratsiyasi d е yiladi. Diss о tsialanish k о ntantasining qiymatini Vant-G о ffning iz о t е rma t е nglamasidan f о ydalanib his о blab chiqarish mumkin:Δ G d =-RTlnK d Mundarija I.Kirish…………………………………………………3 1.1 Elektrolit eritmalari xaqida ma`lumot………………3 II.Asosiy qism………………………………………….7 2.1 Eritmada io nlarning solvatlanishi va gidratlanishi….7 2.2 Elektrolitik dissotsilanish darajasi…………………10 2.3 Kuchsiz elektrolitlar.Ionlar muvozanati……………12 2.3 Elektrokimyo……………………………………….15 Solishtirma elektr o`tkazuvchanlik…………………………………..15 Ekvivalent elektr o`tkazuvchanlik……………………………………16 Konduktometrik titrlash………………………………………………18 2.4 Elektrolitlarning elektr o`tkazuvchanligi…………...19 Suvsiz eritmalarning elektr o`tkazuvchanligi………………………….19 Ionlarning suvsiz eritmalardagi xarakatchanligi.……………………..22 Ionlarning xarakatchanligi va gidratlanish soni. ……………………...24 Ionlarning tashish soni.……………………………………………….25 Tuzlarning suyuqlanmalari orqali elektr tokining o`tishi…………….28 Qattiq tuzlarning elektr o`tkazuvchanligi…..…………………………30 IV.Xulosa………………………………………………32 Foydalanilgan adabiyotlar……………………………33 (K + )= 0,70 va t + =(Mg 2+ ) =0,14 ga teng bo’lsa 2KCl-MgCl 2 suyuqlanmasida t + (K + )= 0,72÷0,79 va t + =(Mg 2+ ) =0,0 ga teng Binar va ancha murakkabroq tuzlarning suyqlanmalarini elektr o’tkazuvchanligining tarkibi va temperaturasiga bog’liqligini o’rganish fizik- kimyoviy analizning qimmatli metodi bo’lib u suyuqlanmadagi komponentlarning o’zaro ta’sirini o’rganishga imkon beradi. QATTIQ TUZLARNING ELEKTR O’TKAZUVCHANLIGI Xona haroratida qattiq tuzlar (ba’zi birlaridan tashqari,masalan Ag 2 HgI 4 ) elektr tokini yomon o’tkazadi.Harorat ko’tarilishi bilan ular ko’pincha ba’zi o’ziga xos qiziqarli hususiyatlarga ega yaxshi o’tkazgichlarga aylanib qoladilar. Jumladan gidridlar (LiH, CaH 2 ) ning elektrolizida vodorod katodda emas balki anodda ajralib chiqadi. Bu gidridlarda vodorod manfiy zaryadli ion holida bo’lishini shu sababdan ham anod sirtida zaryadsizlanishini ko’rsatadi. K o’pincha qattiq tuzlarda unipolyar (1 tomonlama) o’tkazuvchanlik deb ataladigan o’tkazuvchanlik yuzaga keladi. Bunday o’tkazuvchanlikda faqat musbat ionlar yoki manfiy ionlar 1 tomonlama harakat qilishi kuzatiladi. 1 tomonlama o’tkazuvchanlikning mavjudligini eksprimental yo’l bilan isbotlash mumkin.Masalan kumush elektrodlar orasida bir qancha kumush yodiddan qilingan ustunlarni joylashtirib ular orqali yuqori temperaturada tok o’tkazib ko’rish mumkin.Tuz orqali 96,5 K tok o’tkazib so’ngra sistemani bo’laklarga ajratib tarkibiy qismlar o’lchab ko’rilsa kumush anodning massasi 108 mg ga, kamayishini katodning massasi esa xuddi shuncha massaga ortganligini kuzatish mumkin.AgI ustunchalarining massasi esa o’garmasdan qoladi. Olingan bu natijalar o’z navbatida AgI kristallida tok faqat kumush ionlari tomonidan tashib o’tilishini ko’rsatadi. Shu tariqa qattiq holdagi AgI uchun t + =1, t - =0 ga tengdir.Quyidagi tuzlarda elektr toki faqat kationlar hisobiga (t + =1) o’tadi; Reja: I.Kirish. Elektrolit eritmalari xaqida ma`lumot. II.Asosiy qism. 2.1 Eritmada ionlarning solvatlanishi va gidratlanishi. 2.2 Elektrolitik dissotsilanish darajasi. 2.3Kuchli va kuchsiz elektrolitlar.Ionlar muvozanati. 2.3 Elektrokimyo.Suvli eritmalarning elektr o`tkazuvchanligi.  Solishtirma elektr o`tkazuvchanlik.  Ekvivalent elektr o`tkazuvchanlik.  Konduktometrik titrlash. 2.4 Suvsiz eritmalarning elektr o`tkazuvchanligi.  Ionlarning suvsiz eritmalardagi xarakatchanligi.  Ionlarning xarakatchanligi va gidratlanish soni.  Ionlarning tashish soni.  Tuzlarning suyuqlanmalari orqali elektr tokining o`tishi.  Qattiq tuzlarning elektr o`tkazuvchanligi. III. Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar. 2.2 Elektrolitik dissоtsialanish darajasi. Elеktrоlitlarning kuchi ularning dissоtsialanish da rajasi yoki dissоtsialanish muvоzanat kоnstantasining qiymati bilan bеlgilanadi.Dissоtsialangan mоlеkulalar sоnining (mоl) erigan mоdda mоlеkulalarining umumiy sоniga (mоl) nisbati, dissоtsialanish darajasi dеb ataladi.Dissоtsialanish darajasini α bilan bеlgilasak, u quyidagicha bo’ladi.α= dissotsiyalangan molekulalar (mol )soni erigan modda molekulalarining (mol )umumiy soni Hamma elеktrоlitlar dissоtsialanish хususiyatiga qarab kuchsiz va kuchli elеktrоlitlarga bo’linadi. Kuchli elеktrоlitlarga kuchli kislоtalar, kuchli asоs-lar va ko’pchilik tuzlar kiradi. Оdatda, kuchli elеktrоlitlarning kristall panjarasi iоnlardan tuzilgan bo’ladi. Kuchsiz elеktrоlitlarga kuchsiz kislоtalar, kuchsiz asоslar va ba’zi tuzlar (simоb (II)-хlоrid, simоb (II)-tsianid, ko’pchilik оrganik kislоtalar, fеnоllar, amintlar, ba’zi anоrganik kislоta va asоslar) kiradi. Hоzirgi zamоn nuktai nazaridan, kuchli elеktrоlit lar har qanday katta kоntsеntratsiyada ham to’la dissоtsia langan ( α =1) bo’ladi. Kuchsiz elеktrоlitlar qisman dissоtsialanadi. Elеktrоlit eritmalarda qarama-qarshi elеktr zaryadli iоnlarning bir-biriga elеktrоstatik kuch bilan tоrtilishi, nоelеktrоlit mоlеkulalarning bir-biriga tоrtilishidan kuchli elеktrоlit eritmalarning nоelеktrо lit eritmalar qоnunlaridan chеtlanishi sabablaridan biri.Buni kuchni e’tibоrga оlish kеrak.Kuchsiz elеktrоlitlarning kuchli suyultiriltan eritmalarda turli tеnglamalarda kоntsеntratsiya Foydalanilgan adabiyotlar. Asosiy adabiyotlar. 1. X.Rustamov “Fizik kimyo”. Toshkent – O`qituvchi 1984y 2. X.Raximov “Fizik kimyo” Tosh 1994. 3. «FIZIKAVIY KIMYO» fanidan O ` QUVUSLUBIYMAJMUA Urganch - 2013 Qo`shimcha adabiyotlar. 4. X.U.Usmonov ”Fizik kimyo” 5. K.B.Mishchenko ”Fizik kimyodan amaliy mashg`ulotlar” TOSHKENT ”O`ZBEKISTON” 1998 6. www.google.uz IONLARNING TASHISH SONI Elektrokimyoning muhim tushunchalaridan biri bu ionlarning tashish soni hisoblanadi.Elektrolitlarda elektr toki bir vaqtning o’zida ham musbat ham manfiy ionlar tomonidan tashiladi. Tabiiyki shu sababdan ham bu jarayonda har xil zaryadli ionlarning ishtiroki qanday bo’ladi degan savol tug’iladi.Masalan BaCl 2 eritmasida Ba 2+ va Cl - ionlarining tok tashishdagi ulishi qanday bo’ladi, ammoniy achchiqtosh eritmasida K + , Al 3+ , va SO 4 2- ionlarining tok tashishdagi ulishi qancha degan savol tug’iladi. Tashilgan elektrning miqdori ionlarning konsentratsiyasi va ularning harakatlanish tezligi bo’yicha aniqlanadi. Jumladan 1 valentli ionlar hosil qiluvchi elektrolitda kation va anionlarning konsentratsiyalari bir xil bo’ladi, shu sababdan ularning elektr tashishdagi ishtiroki harakatlanish tezliklariga bog’liq.Ma’lumki kation va anionlarning harakat tezligi turlicha, shuning ularning tashish soni ham turlicha bo’lishi tabiiydir. Bu holat Gittorf tomonidan 1854 yilda elektrolitlardan tok o’tganida ularning elektrodlar yoyidagi konsentratsiyasi o’zgarishini o’lchash orqali aniqlangan. Ionning tashish soni deb elektrolit orqali o’tgan tokning tegishli ionning hissasiga to’g’ri keluvchi ulishiga aytiladi. Boshqacha aytganda ionning tashish soni – bu elektrolitning ko’ndalang kesimi yuzasidan tegishli ion tomonidan tashib o’tilgan elektr miqdorini elektrolit orqali o’tgan umumiy elektr miqdori nisbatiga teng kattalikdir. Ionlarning tashish soni bilan ularning harakat tezligi orasida muayyan bog’lanish mavjud. Darxaqiqat ion tomonidan tashib o’tilgan elektr miqdori ulishi berilgan ion hissasiga to’g’ri keluvchi tok kuchi ulishiga tengdir. Kationlar tomonidan tashilgan elektr miqdorini J + bilan belgilab olsak, kationlarning tashish soni t + =I+ I anionlar uchun esa t - = I− I gat eng bo’ladi. I + + I - =I bo’lganligi uchun 2 xil ion hosil qilib parchalanadigan moddalar uchun

Elektolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligi

Купить