Гетероген мувозанат. Эрувчанлик кўпайтмаси. Эрувчанликка таъсир этувчи омиллар

ГЕТЕРОГЕН МУВОЗАНАТ. ЭРУВЧАНЛИК КЎПАЙТМАСИ. ЭРУВЧАНЛИККА ТАЪСИР ЭТУВЧИ ОМИЛЛАР1 2 Маъруза вақти - 2 соат. Маъруза режаси : 1.Моддаларни сувдаги эрувчанлиги. Эрувчанлик кўпайтмаси (К S доимийси). 2. Катионнинг тўлиқ чўкишига таъсир этувчи омиллар. 3.Чўкманинг эришига таъсир этувчи омиллар. 4. К S нинг тахлилдаги ахамияти. Фойдаланилган адабиётлар рўйҳати 1. Золотов Ю.А., Дорохова Е.Н., Фадеева В.И. и др. Основы аналитической химии: Учеб. пособ. М.: Высшая школа, В 2 кн. Кн.2. М.: Высщая школа. 2002, 496 с. 2. Файзуллаев О. Аналитик кимё асослари. Тошкент, А.Қодирий нашриёти. 2003, 444 б. 3. Fayzullaеv O. Analitik kimyo. Toshkеnt, «Yangi asr avlodi», 2006, 488 b. 4. Fayzullaеv O. Turabov N., Ro’ziev E., Quvatov A., Muhamadiev N. Analitik kimyo. Laboratoriya mashg’ulotlari. Toshkеnt, «Yangi asr avlodi», 2006, 448 b. 5. Толипов Ш.Т., Хусаинов Б.И. аналитик кимёдан масалал 1. Моддаларни сувдаги эрувчанлиги. Эрувчанлик кўпайтмаси (К S доимийси).3 Гетероген тизим – икки ва ундан ортиқ фазалардан иборат бўлган тизим. Чўкма хосил бўлиш натижасида суюқ эритувчи ва қаттиқ чўкмадан иборат гетероген тизим вужудга келади. Масалан: BaSO 4 ↓↔ Ba 2+ + SO 4 2- Икки хил фаза чагарасида қарор топган мувозанат гетероген мувозанат дейилади. Муайян хароратда ўта тўйинган эритманинг концентрацияси эрувчанлик деб аталади. Эрувчанлик масса бирликда S m=m/v(г/л), моляр бирликда S М =m/М∙V(м/л) каби ифодаланади. Оз эрувчан моддалар эрувчанлиги: S М ≤10 -2 м/л дан ошмайди. 4 Гетероген мувозанатга М.Т.Қ ни тадбиқ этиб, эрувчанлик кўпайтмасини математик ифодасини чиқарамиз: К М = [Ba 2+ ][SO 4 2- ] / [BaSO 4 ] const К М [BaSO 4 ] = [Ba 2+ ][SO 4 2- ] Ks ёки ЭК Солволиз доимийси К S (ёки эрувчанлик кўпайтмаси) қийматлари аналитик маълумотномада келтирилади. Таъриф : Оз эрийдиган электролитларни тўйинган эритмаларида эркин ионлар стехиометрик коэффициентлар даражасидаги концентрацияларининг кўпайтмаси ўзгармас температурада доимий сон бўлиб, эрувчанлик кўпайтмаси дейилади ( К S ). Юқоридаги тенгламани умумий холда ёзамиз: термодинамик эрувчанлик кўпайтмаси KtmAnn n An m Kt o KtmAnn a a a ЭК   Чўктиришда эрувчанлик кўпайтмаси ва Гиббснинг стандарт энергиясининг ўзгариши. ЭК эриш жараёнининг мувозанат константасидир. Чўкманинг ҳосил бўлиш жараёни эриш жараёнининг тескарисидир, шунинг учун чўкиш жараёнининг константаси ЭК га тескари бўлган катталикдир ва у 1  ЭК о га тенг. Чўкманинг ҳосил бўлишида Гиббс стандарт энергиясининг ўзгариши кам эрувчан бирикма ЭКси билан қуйидаги тенглама орқали ифодаланади:  G o  -RTln1  ЭК о  RTlnЭК о  G o катталикни формула орқали ҳисобланиб ва маълумотномадаги термодинамик катталиклардан фойдаланиб ЭК о ни ҳисоблаш мумкин. lgG o  G o  2.303RT (яъни  G o  RTlnЭК о дан lnЭК o  G o  RT, натурал логарифмни ўнли логарифмга айлантирсак 2,303lgЭК о  G o  RT; ёки lgЭК о  G o  2.303RT бўлади).     G fG fG o еакция мах сулоти о дастла • ЭК о - Термодинамик ЭК дейилади 7 2. Катионнинг тўлиқ чўкишига таъсир этувчи омиллар 1. Модданинг табиати. Яъни катион ва анион орасидаги кимёвий, ион боғнинг мустахкамлиги, бу эса ионлар радиуси ва қутбланувчанлигига боғлиқ холда, эрувчанликка таъсир этади Мисол: CaSO 4 SrSO 4 BaSO 4 Катион радиуси н.м 0,104 0,120 0,138 Қутбланувчанлик ортаборади → К S 2,5 · 10 -5 3,2 · 10 -7 1,1 · 10 -10 Эрувчанлик S м/л 5 · 10 -3 5,66 · 10 -4 1,05 · 10 -5 8 2. Эритувчи ва чўктирувчининг табиати а) Диэлектрик доимийси катта бўлган қутбли эритувчиларда оз эрувчан электролит нисбатан кўпроқ эрийди. б) Очилувчи ионни тўлиқ чўкиши чўктирувчи электролитнинг диссоциация даражасига боғлиқ. Масалан: 1. MgCl 2 + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH) 2 ↓ чўктирувчи электролит – ишқорда ОН - ионлари кўплиги сабабли Mg 2+ тўлиқ чўкади 2. MgCl 2 + 2NH 4 ОН → 2NH 4 Cl + Mg(OH) 2 ↓ чўктирувчи кучсиз асос, (ОН - ) ионларини концентрацияси кам шунинг учун Mg 2+ тўлиқ чўкмайди 9 3.Температурани таъсири. Эритма совутилганда эрувчанлик камайиши хисобига, катион тўлиқроқ чўкади. 4. Чўктирувчининг концентрацияси. Чўкма, гетероген тизимдаги ионлар концентрацияларининг кўпайтмаси ион кўпайтма (ИК) дейилади. Агар: а) ИК < К S чўкма хосил бўлмайди. б) ИК = К S чўкма хосил бўла бошлайди. в) ИК > К S эритма ўта тўйинган бўлиб, чўкма хосил бўлади. 10 5. Оз эрувчан электролитни тўлиқ чўкишига бир исмли ионли яхши эрувчан электролитнинг таъсири. Гетероген мувозанатдаги тўйинган эритмага бир исмли, яхши эрувчан электролит эритмаси қўшилганда, оз эрувчан электролитнинг эрувчанлигини янада пасаяди ва чўкманинг тўлиқ чўкишини таъминлайди Na 2 SO 4 → 2Na + + SO 4 2- BaSO 4 ↔ Ba 2+ + SO 4 2- 11 3. Чўкманинг эришига таъсир этувчи омиллар 1. Температурани ортиши чўкмани эрувчанлиги оширади. 2. Чўкма-эритма гетероген тизимига бегона исмли, яхши эрувчан, электролит қўшилганда эрувчанликни қисман ортиши туз самараси дейилади . Туз эффекти қўшилган электролитларнинг зарядига ва чўкма таркибига кирувчи ионлар зарядига боғлиқ. Қўшиладиган электролит ионининг заряди ортиши билан эритманинг ион кучи ортиб активликлари камаяди. Демак, электролит ва чўкма ионларнинг заряди ортиши билан туз эффекти ортади. Мисол. СаС 2 О 4 нинг 0,1 Мкалий хлорид эритмасидаги эрувчанликни ҳисобланг. (ЭК(СаС 2 О 4 )꞊2,3•10 -9 ). 3. рН нинг таъсири. Чўкма эриганда хосил бўладиган махсулотлар диссоциация доимийсини чўкманинг эрувчанлигига таъсири. Эриш махсулоти диссоциация доимийси эритувчининг диссоциация доимийсидан кичик бўлганда чўкма албатта эрийди ↓CaCO 3 + 2CH 3 COOH = Ca(CH 3 COO) 2 + H 2 CO 3 Kд=1,8 ·10 -5 Kд=4 · 10 -7 • 4. Гидролизнинг таъсири. Эрувчанлик кўпайтмаси қоидаси ёрдамида гидролизнинг тузлар эрувчанлигига таъсири ҳам хисобга олинади. • Agar tuzning gidrolizlanish darajasi juda katta bulsa, u holda gidroliz natijasida hosil bo‘luvchi OH - ionlari konsentratsiyasini, albatta hisobga olish kerak. KtAn tipidagi tuz quyidagicha gidrolizlanadi: KtAn + H 2 O ↔Kt + + HAn + OH - K gidr = [Kt + ]∙[HAn] ∙[OH - ] Agar tenglamaning o‘ng tomonini [H + ]·[An - ] ga ko‘paytirilsa va bo‘linsa: Мисол. Карбонат ионини гидролизланишини ҳисобга олган ҳолда СdCO 3 нинг эрувчанлигини ҳисобланг. ЭК(СdCO 3 )꞊5,2*10 -12 ; К 2 ꞊5*10 -11 • 14 6. К S тахлилдаги ахамияти 1. Жадвалда келтирилган К S қийматига кўра чўкма хосил бўлиши учун етарли бўлган минимал концентрация хисобланади. 2. Чўкмаларнинг К S қийматларини билган холда уларни бир турини бошқасига айлантириш шароитлари топилади. 3. К S қиймати асосида чўкманинг эрувчанлиги, яъни чўкма устидаги тўйинган эритмада, ионларнинг мувозанатдаги концентрациясини хисоблаш мумкин. 4. Чўктиришга таъсир этувчи омилларни билган холда тахлил этилувчи ионни тўлиқ чўктириш чораларини топилади. 5. Чўкма эрувчанлигига таъсир этувчи омилларни билган холда моддани тўлиқ эритиш чоралари топилади. 1. litr suvda 0,01 g kaliy bromid eritildi va 1 ml 0,1 M kumush nitrat eritmasi qo’shildi. Cho’kma hosil bo’ladimi ? 2. 10 ml 0,1 M natriy xlorid eritmasi va 1 ml 0,01 M kaliy bromid eritmasi ara-lashmasi suv bilan 10 litrga yetkazildi va 1 ml 0,01 M kumush nitrat qo’shildi. Cho’kma hosil bo’ladimi va u qanday tarkibga ega? 3. pH ning qanday qiymatida konsentratsiyasi 1∙10 –2 M bo’lgan marganes (II)- xlorid eritmasidan marganes (II)-gidroksid cho’kmasi hosil bo’lishi boshlanadi? 4. 0,5 ammoniy xlorid va 0,5 M ammiak saqlagan eritmadan magniy ionlarining qanday konsentratsiyasida magniy gidroksid cho’kmasi hosil bo’lishi boshlanadi? 5. Agar 0,2 M stronsiy xlorid eritmasiga teng hajmda kalsiy sulfatning to’yingan eritmasi qo’shilsa, stronsiy sulfat cho’kmasi hosil bo’ladimi? 6. Agar 20 ml 5∙ 1. Am Bn таркибли тўйинган эритмаси концентрацияси моль/л бўлса унинг эрувчанлик кўпайтмасини хисоблаш формуласини кўрсатинг? А. K S o = [А] [В] В. K S o = [А] m + [В] m С. K S o = [А] m [В] n Д. K S o = [mc] m [nc] n 2. II гурух катионларнинг хлоридлари қайси тартибда чўкади? K S o (AgCl) = 1 · 10 -10 , K S o (PbCl 2 ) = 2· 10 -5 , K S o (Hg 2 Cl 2 ) = 1 · 10 -18 А. Кумуш, қўрғошин(II) симоб (I) В. Симоб (I), қўрғошин (II), кумуш. С. Қўрғошин (II), кумуш, симоб (I) Д. Симоб(I), кумуш, қўрғошин (II) 3.Кумуш хромат эрувчанлиги формуласини аниқланг А. Э=  К S O В. Э= 4  К S O /4 С. Э= 3  К S O /3 Д. Э= 3  К S O /4 4 . Эрувчанлик? А. 1 мл эритмада эриган модданинг массаси В.100 г эритувчида эриган модданинг мол миқдори С.Ўта тўйинган эритманинг уй хароратидаги концентрацияси мол/л (ёки г/ 5. Кальций карбонат суспензиясига кальций нитрат эритмаси қўшилганда эрувчанлик қандай ўзгаради А.Ортади В.Ўзгармайди С. Кескин камаяди Д.Ўзгариш сезилмайди 6.Эрувчанлик кўпайтмасини тахлилдаги ахамияти, К S O асосида қуйидагилар изохланади: 1.Чўкма тушиши, 2. Ранг ўзгариши, 3.Эрувчанлик, 4. Бир чўкмани бошқасига айлантириш, 5.Диссоциация даражасини ўзгариши А.1,2,3 В.2,3,4 С.3,4,5 Д.2,4,5 Е.1,3,4 7. Эрувчанлик кўпайтмасига доир таърифни кўрсатинг А.Эритмадаги электролит ионлари концентрацияларини кўпайтмаси В.Электролит туйинган эритмасидаги ионлар концентрацияларининг кўпайтмаси С.Ионлар концентрацияларини стехиометрик даражаларининг кўпайтмаси Д.Уй температурасида,кам эрувчан электролит туйинган эритмасидаги ионлар фаол моляр концентрацияларини стехиометрик даражадаги қийматларини кўпай