|
Маъруза o’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi
|
| bet | 24/69 | | Sana | 23.05.2024 | | Hajmi | 1,78 Mb. | | #251021 |
Bog'liq Маъруза o’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vaz (1)Tayanch so’z va iboralar izohi.
Optimal shart-sharoit shu jarayonda (ishlab chikarishda) yuqori ko’rsatgichlar olish uchun zarur shart-sharoitlardir.
Mavzu bo’yicha nazorat savollari.
1.Fizik kimyo fanining kimyoviy fanlar urtasidagi o’rni va kimyogar texnologlar uchun ahamiyati.
2.Kimyoviy termodinamika bobidan olingan asosiy bilim va ko’nikmalar.
3.Kimyoviy muvozanat, uning qonuniyatlarini bilish va ishlab chiqarish jarayonlarini optimallashtirish orasidagi boqlanish.
4.Fazalararo muvozanat bulimlaridagi bilimlarni kimyo va ozik-ovqat sanoatidagi ishlab chikarishlarda ko’llanilashi hakida nimalarni bilasiz?
5.Fizik kimyo o’rganadigan ob’ektini ta’riflang.
6. Gibssning fazalar qoidasini ahamiyatini tahlil qiling.
7. Kimyoviy termodinamika qonunlari posto’lat yoki boshlanma deb atalish sabablarini izohlang.
8.Amaliyotda , ishlab chiqarishda uchraydigan binar suyuq yoki qattiq sistemalardan misollar keltiring, ularni xususiyatlarini izohlang.
9. Eritma deb qanday sistemaga aytiladi? G’anday turlarni bilasiz?
10. Sistemalarni o’rganishda xolat diagrammalarini axamiyati qanday? Misollar bilan izohlang.
Adabiyotlar:
1.X.R. Rustamov “Fizik kimyo”, T. , “O’zbekiston”, 2000., 4-7 betlar.
2.A.G. Stromberg, D.P. Semchenko “Fizicheskaya ximiya”, M., “Visshaya shkola”, 1988., 5-8 betlar.
3.Fizik kimyo fanidan amaliy mashqulotlar B.N. Afanasev va boshqalar. Tarjimonlar X.I. Akbarov, R.S.Tillaev - 4-ruscha nashr tarjimasi, T., O’zbekiston, 1999., 5-15 betlar.
10 – Ma’ruza.
ELEKTROLIT ERITMALAR ELEKTR O’TKAZUVCHANLIGI
REJA:
Elektr o’tkazuvchanlik turlari.
Tashish soni.
Ionlarning harakatchanligi.
Elektrolit eritmalar.
Elektrolitlarning elektrostatik nazariyasi.
Ionlararo muvozanat.
Elektrolit eritmalar.
Eritmalarni tadqiq qilish shuni ko’rsatdiki eritmalar umuman olganda ikki guruhga bo’linar ekan. Bu guruhlarga bo’linishda bu eritmalarning Raul, Vang-Goff qonunlariga buysinishi, krioskopik, ebulioskopik qonuniyatlar joizligi mezon bo’lib xizmat qiladi. Ikkinchi guruh (bu qonun va qonuniyatlarga buysinmaydigan) eritmalarning yana bir xususiyati-ular o’zidan elektr tokini o’tkazishidir. Shuning uchun ham bu eritmalar elektrolit eritmalar yoki qisqa qilib elektrolitlar deb ataladi. Ma’lum bo’lishicha, bu toifa eritmalarda moddalar dissostilangan ya’ni ionlarga ajralgan bo’lar ekan. Buning natijasida zarrachalar soni (noelektrlitlarga nisbatan) ko’payib ketadi. Bu esa qonuniyatlardan chetlanishlarga olib keladi. Bu chetlanishlarni hisobga oluvchi koeffistent kiritilsa, yuqoridagi qonuniyatlarni elektrolit eritmalarga ham qo’llasa bo’ladi. Bu koeffistent i- Vant-Goffning izotonik koeffistienti deb ataladi va u doimo birdan katta bo’ladi. Masalan: elektrolit eritma osmotik bosimi uchun Vant-Goff tenglamasi quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
Rn i c R T bunda i RT Rn bu erda rT – tajribada topilgan osmotik bosim, rN – nazariy, Vant-Goff tenglamasi asosida hisoblab topilgan osmotik bosim.
Tajribada topilgan osmotik bosimning nazariy hisoblanganidan ko’prok bo’lishini sababi dissostilanish natijasida zarrachalar sonini ortishidir. Dissostilanish jarayoniga muhitning (erituvchining) ta’sirini quyidagi tenglamadan ko’rish mumkin.
f e1e2 r2 f – ikki zaryadlangan zarrachalar orasidagi tortishish kuchi
bu erda - erituvchining dielektrik konstantasi bo’lib u qanchalik katta bo’lsa, unda erigan modda molekulasining ionlari orasidagi tortishish kuchi shunchalik kamayadi, ya’ni erituvchining dielektrik konstantasi qanchalik katta bo’lsa uning ionlash qobiliyati shunchalik katta bo’ladi. Masalan: 25 N2O 81 ga teng, shuning uchun u yaxshi dissostialovchi erituvchilar jumlasiga kiradi.
Erituvchining qutbli molekulalari (masalan suv molekulalari) bilan ionlar orasida tortishish kuchi (F) vujudga keladi. Buni quyidagi tenglamadan ko’rish mumkin
bu erda e – ion zaryadi, r – ion bilan dipol’ orasidagi masofa, - erituvchi dipol momenti.
Bu tortishish natijasida ion atrofi erituvchi molekulalari bilan kurshalib qoladi. Bu kurshamni sol’vat (erituvchi suv bo’lganida gidrat) hodisa esa sol’vatlanish (mos holda gidratlanish) deyiladi. Ion sol’vat qavat bilan birgalikda harakat qiladi. Shuni ta’kidlash lozimki, ionlar harakati tezligi ion radiusiga qarab o’zgaradi. Bu tezliklarni o’rganish kichik radiusli ionlar katta radiusli ionlarga qaraganda kuchlirok sol’vatlanishini (gidratlanishini) ko’rsatadi.
Elektrolitlar suvda eriganda ikki jarayon boradi: eriyotgan moddaning kristall panjarasi buziladi va shu vaqtning o’zida eritmaga o’tayotgan ionlar gidratlanadi. Agar birinchi jarayonga energiya sarf qilinishi kerak bo’lsa ikkinchi jarayon (sol’vatlanish) energiya ajralishi bilan boradi. ionlarning gidratlanishini o’rganish natijasida olingan ma’lumotlar ion radiusi bilan gidratlanish energiyasi orasida teskari proporstionallik borligini ko’rsatdi.
Hamma elektrolitlar dissostilanish xususiyatiga qarab kuchli va kuchsiz elektrolitlarga bo’linadi. Elektrolitlarning kuchi ularning dissostilanish darajasi (yoki dissostiyalanish muvozanat konstantasi) qiymati bilan belgilanadi. Dissostiyalanish darajasini bilan belgilasak, u quyidagichadir:
Dissostiyalangan molekulalar soni (mol’)
----------------------------------------------------------------------
Erigan modda molekulalarining umumiy soni (mol’)
Dissostilanish darajasi va izotonik koeffistenti orasida quyidagicha boqlanish mavjud (1-1 valentli binar birikmalar uchun):
Bu erda - erigan moddaning bir molekulasi dissostilanganda hosil bo’lgan ionlar soni.
Bu tenglamadan izotonik koeffistent orqali dissostilanish darajasini aniqlash mumkin: Izotonik koeffistentning quyidagicha boqlanishlarni birortasidan foydalanib hisoblash mumkin:
Ma’lumki real eritmalarda konstentrastiya o’rnida aktivlik (a) ni qo’llash kerak. Ayniqsa elektrolit eritmalarda, atrofida elektromagnit maydoni bo’lgan ionlar orasida, tortishuv kuchi katta bo’ladi. Bu kuch hisobga olinmasa sezilarli xato qilingan bo’ladi. Odatda molyal’ aktivlik a bo’lsa, elektrolitning o’rtacha aktivligi a deb belgilanadi.
Agar elektrolit quyidagicha dissostilansa
A nBm nAZ mBZ-
bu Z, Z- - kation va anionning zaryadi:
ionlarning o’rtacha aktivligi a (an a-m)1n , N nm
Aktivlik bilan o’rtacha aktivlik orasidagi quyidagicha boqlanish mavjud
a a N ;(aan a-m) .
Demak a ni o’lchash yo’li bilan a ni aniqlash mumkin va aksincha.
Shunga o’xshash aktivlik koeffistenti uchun ham ikkita o’rtacha miqdor bor: molyal’ va ionlarning o’rtacha aktivligi koeffistenti .
n m , (n m )1N
Agar S eritmaning molyal’ konstentrastiyasi bo’lsa, eritmadagi kation va anionning molyal konstentrastiyasi
cnc; c-mc
Ionlarning o’rtacha molyal konstentrastiyasi S
C(nn Cn mm Cm)1NC(nn mm)1N
a C C (nn mm)1N L C
bu erda L (nn mm) 1N va L ning qiymati ma’lum valent tipidagi to’zlar uchun o’zgarmas sondir. Shunday qilib, orqali a va a ni aniqlash mumkin.
Eritmadagi ionlar aktivligiga eritmaning ion kuchi (I) ta’sir qiladi.
I 12 Ci Zi2
Ion kuchi qoidasi: ma’lum elektrolitning aktivlik koeffistenti () faqat eritmaning ion kuchiga boqlik bo’lib, ionlarning xiliga boqlik emas. Bu qoida eritmaning ion kuchi 0,2 gacha bo’lgandagina o’rinlidir (konstentrlangan eritmalarga to’qri kelmaydi).
Elektrolitlarning elektrostatik nazariyasi haqida tushuncha
(Debay – Xyukkel’ nazariyasi).
Elektrolitlarning eritmadagi aktivlik koeffistenti aniqlashda, kuchli elektrolit eritmalarni o’rganishda Debay va Xyukkel’ (1923) tomonidan rivojlantirilgan elektrostatik nazariya alohida ahamiyat kasb etadi.
Bu nazariyani asoslashda ular quyidagi taxmin – mulohazalardan kelib chiqishgan. Shuni aytish kerak-ki, bu taxminlar faqatgina suyultirilgan eritmalargagina o’rinli bo’ladi; Bular quyidagilardir:
1.Ionlar matematik nuqtalar sifatida (ionlarning o’zini hajmini hisobga olinmaydi) qaraladi; bu faqatgina o’ta suyultirilgan eritmalarda to’qri bo’lish mumkin.
2.Faqat ionlar orasidagi kulon kuchlarigina hisobga olinadi.
3.Erituvchining dielektirik kirituvchanligiga nisbatan eritmaning dielektrik kirituvchanligi o’zgarishi hisobiga olinmaydi.
4.Elektrostatik ta’sir faqatgina markaziy ion va ion atmosferasi orasidagi o’zaro ta’sir deb qaraladi.
Bu qarashlardagi ion atmosferasi statistik qurilma deb qaraladi. Fikran kuchli elektrolit eritmasida bir markaziy ion (masalan, kation) ni ajratib olsak, uning atrofida qarama-qarshi zaryadli ionlar (bir xil zaryadliga nisbatan) ko’prok yiqiladi.
Natijada markaziy ion atrofida ion “ion atmosferasi” - deb atalagan statik ionlar majmui hosil bo’ladi.
Debay va Xyukkel’ elektrostatikaning qonunlarini eritmalarga tadbiq etib, alohida ionning aktivlik koeffistentini va kuchli elektrolitning o’rtacha aktivlik koeffistentini aniqlash yo’llarini berishdi.
Bu nazariyaga binoan, binar elektrolitning o’rtacha aktivlik koeffistenti
Lg - Z Z- A I
Bu erda – Z,Z- –kation va anionning valentligi, I –ion kuchi -erituvchining dielektrik kirituvchanligi
A 1,825 106 (T)-32
– erituvchining dielektrik kirituvchanligi.
Suyultirilgan suvli eritmalarda (2980 K da) 78,3 va A0,509.
Markaziy ion o’lchamlarini ham hisobga olinsa, aniqligi kattarok bo’lgan tenglamani hosil qilamiz (bu ham Debay-Xyukkel’ tenglamasi)
Bu erda –S1 –ionlarning gidratlanishini hisobga oladigan va tajribada topiladigan koffistient.
Umuman olganda, konstentrlangan eritmalar uchun to’liq bir nazariya va hamma faktorlarni hisobga oladigan universal tenglama hozirgi kungacha yaratilgan emas.
Ionlararo muvozanat.
Elektrolitlarning dissostiyalanishi qaytar jarayondir. Demak, binar AV elektrolitning dissostiyalanish muvozanatining konstantasi quyidagicha bo’ladi.
AV A V-
yoki suyultirilgan eritmalar uchun KD[A][V-][AV]
bularda – aA,aV-,[A],[V-] muvozanatdagi ionlarning aktivliklari va konstentrastiyalaridir.
Muvozanat konstantani dissostiyalanish darajasi bilan ifodalash mumkin. Agar binar elektrolit AV ning dastlabki konstentrastiyasi S, dissostialanish darajasi bo’lsa, kation va anionning konstentrastiyalari [A] [B-] C bo’ladi, dissostiallanmagan molekulalar konstentrastiyasi [AB] C- C C (1-) bo’ladi. Bu qiymatlarni muvozanat konstanta ifodasiga quyilsa
Oxirgi ifodani Ostvaldning suyultirish qonuni deb ham ataladi. Yuqorida fikrlarni elektrolit eritmalarning ba’zi termodinamik va kimyoviy xossalarga tadbiq etamiz.
Bufer ertmalar. Tadqiqotlarda, ishlab chiqarishda ko’pincha, vodorot ionlari konstentrastiyasi barqaror har xil eritmalar tayyorlash hamda ulardan foydalanishga to’qri keladi. Vodorot inolarining konstentrastiyasi (pH qiymati) barqaror bo’lgan eritmalar bufer eritmalar deb ataladi.
Bufer eritmaga kislota yoki asos ko’shilganda uning o’z pH qiymatini saqlab qolish uchun ko’rsatgan qarshiligi shu eritmaning bufer ta’siri deb ataladi va u bufer siqimi bilan o’lchanadi. 1 gramm—ekvivalent bufer eritmaning pH qiymatini bir birlikka o’zgartirish uchun kerakli kuchli asos yoki kislotaning gramm –ekvivalent miqdori shu eritmaning bufer siqimi deb ataladi.
Ko’pincha bufer eritmalar kuchsiz kislota va shu kislotaning kuchli asos bilan hosil qilgan tuzi (masalan, CH3COOHCH3COONa) yoki kuchsiz asos va shu asosning kuchli kislota bilan hosil qilgan tuzi (masalan NH4OH va NH4Cl) aralashmasidan iborat bo’ladi.
Sirka kislotasi va uning natriyli tuzidan iborat bufer eritma misolida bufer ta’siri ko’raylik. Sirka kislota molekulasi dissostilanish konstantasi quyidagicha;
CH3COOH CH3COO-H
Bundan kelib chiqadi.
Astetat ion sirka kislota va natriy astetat tuzidan chiqishi mumkin. Agar kuchsiz kislota eritmasiga shu kislotaning yaxshi dissostilanadigan tuzi quyilsa, kislotaning dissostilanishi kamayadi. Sirtka kislota kuchsiz kislota bo’lgani uchun eritmadagi astetat ionlarning konstentrastiyasi tuzning konstentrastiyasiga barabar, ya’ni [CH3COO-][CH3COONa] bo’ladi. Bulardan foydalanib quyidagini chiqarish mumkin.
Umuman shu toifa bufer eritmalar uchun pH quyidagicha bo’ladi;
Demak, oxiri nisbatni mavjudligi bufer ta’sirini kuchaytiradi.
Agar eritmaga kuchli kislota, masalan HCl, ko’shilsa quyidagicha reakstiya boradi; CH3COONaHCl NaClCH3COOH
Demak, HCl ning o’rniga kuchsiz sirka kislota hosil bo’ladi. Buning natijasida kuchli kislotaning kuchi kesiladi. Agar bufer erimaga kuchli asos,masalan: NaOH quyilsa, u sirka kislota bilan birikib CH3COONa tuzini hosil qiladi. Bu holda ham pH juda kam o’zgaradi.
Tuzlar gidrolizi.
Suv juda kam dissostilanishiga qaramasdan elektrolit eritmalarining xossalariga katta ta’sir ko’rsatadi. Buni gidroliz jarayonida ko’rish mumkin. Tuz ionlarining suv ionlari bilan reakstiyaga kirishuvi yoki moddalarni suv bilan reakstiyaga kirishib, boshqa moddalar hosil bo’lish jarayoni gidroliz deb ataladi. Gidrolizning asosiy sababi kam dissostilanadigan birikmalar hosil bo’lishidadur.
Gidrolizning qanday borishi tuzning tabiatiga boqlikdir.
Misol tariqasida; kuchsiz kislota va kuchli asoslardan hosil bo’lgan to’zning (CH3COONa) gidrolizini ko’raylik.
CH3COONaH2O CH3COOHNaOH yoki
CH3COO-H2O CH3COOHOH-
Gidroliz natijasida OH –ionlari yiqila boshlaydi. Demak, kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bo’lgan tuzlarning suvdagi eritmasi ishkoriy muhit hosil qiladi.
Agarda, gidroliz jarayoni muvozanat konstantasi yozadigan bo’lsak, u quyidagicha bo’ladi; Kasrning surati va suvning ion ko’paytmasini Kw desak, u xolda KwaH. AOH-
Sirka kislotasining dissostilanish (Kk deb belgilab) e’tiborga olsak
Shunday qilib, gidrolizlanish muvozanat konstantasini ikki dissostilanishning –kislota va suvning dissostilanish konstantalari bilan ifodalash mumkin. Demak, tuzlarning gidroliz konstantasi kislotaning dissostilanish konstantasiga teskari proporstionaldir, ya’ni kislota qancha kuchsiz bo’lsa, uning tuzi shunchalik ko’p gidrolizlanadi.
Gidroliz darajasi () –tuzning gidrolizlangan qismini bildiradi.
Gidroliz darajasiga temperatura ta’sir qiladi. Temperatura ko’tarilishi bilan gidroliz darajasi va shu bilan birga rN qiymati ham o’zgaradi.
Eruvchanlik ko’paytmasi.
G’iyin eruvchan moddalarning eruvchanligi ularning eruvchanlik ko’paytmasi bilan harakterlanadi.
Misol uchun qiyin eruvchan kumush xloridning to’yingan eritmasi berilgan deb faraz qilaylik. Bu birikmaning dissostilanish konstantasi; AgCl ni kam eriydigan modda bo’lgani uchun uning aktivligini o’zgarmas deb olsak K aAgClconstaAgaCl- bo’ladi; yoki LaaAg aCl-
Bu erda La –erituvchanlik ko’paytmasi. Kumush xlorid tuzi juda ham kam eriganligidan aktivlikni konstentrastiya bilan almashtirish mumkin; LCCAg CCl-
Erituvchanlik ko’paytmasi ma’lum elektrolit uchun ma’lum temperaturada o’zgarmas kattalikdir. Odatda temperatura ko’tarilishi bilan eruvchanlik ko’paytmasi ortadi.
Elektrolit eritmalarning elektr o’tkazuvchanliggi elektrolit va erituvchining tabiatiga, konstentrastiyaga, temperatura va boshqa omillariga boqlik. Asosan solishtirma va molyar (ekvivalent) elektr o’tkazuvchanliklari e’tirof etilgan.
Moddalarning elektr o’tkazuvchanligini metal o’tkazgichlar kabi, elektr o’tishiga ko’rsatgan qarshiligi bilan ifodalash mumkin. qarshilik RlS ga teng bunda l-o’tkazgich o’zunligi, (m); S-o’tkazgich kundalang kesimi (m2); R-umumiy qarshilik (Om).
Solishtirma qarshilikning teskari qiymati ya’ni 1s solishtirma elektr o’tkazgichlik deyiladi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik bir-biridan 1m (1sm) oraliqda joylashgan yuzalari 1m2 (1sm2) dan bo’lgan ikki elektrod orasidagi elektrolit eritmaning elektr o’tkazuvchanligiga aytiladi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlikning ulchov birligi om-1. sm –1 sm.m-1
Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik eritmaning konstentrastiyasiga boqlik. Bu boqliklik bo’yicha konstentrastiya ortishi bilan o’tkazuvchanlik oldiniga ortib, keyin kamayib boradi, (bunda har bir elektrolit uchun ma’lum bir ekstremal nuqtadan o’tiladi). Buning sababi: oldiniga konstentrastiya ortishi bilan elektr zaryadini tashuvchilar –ionlar ko’payib boradi. Shuning bilan birga ionlarning bir-biriga harakatiga halaqit berishi, eritmaning qovushoqligi ortib borishi kabi salbiy faktorlar ta’siri kuchayib, ma’lum konstentrastiyadan boshdab ularning (salbiy faktorlarning) ta’siri ijobiy faktorlar ta’siridan ortib ketadi. Bu solishtirma elektr o’tkazuvchanlik-konstentrastiya egrilarida maksimumlarni hosil bo’lishiga sabab bo’ladi.
Suyultirilgan eritmalarning solishtirma elektr o’tkazuvchanliklarini haroratga boqlikligini tenglamasi quyidagicha:
T298[1(T-298)(T-298)2]
0,0163(-0,0174)
bu erda 298 – 298K dagi solishtirma elektr o’tkazuvchanlik.
va -harorat koeffistentlaridir, harorat koeffistentlari ( va ) elektrolit tabiatiga boqlik; kuchli kislotlar uchun 0,0164, kuchli asoslar uchun 0,0190; to’zlar uchun 0,0220ga teng.
Bosim o’zgarishi bilan solishtirma elektr o’tkazuvchanlik juda kam o’zgaradi. Masalan: bosim 2000 atm. gacha o’zgarganda sirka kislotaning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi 0,6% ga kamaydi.
Solishtirma elektr o’tkazuvchanlikka haroratni ortishi katta ta’sir ko’rsatadi. Haroratni 1K ortishi solishtirma elektr o’tkazuvchanlikni 2—2,5% ga ortishiga sabab bo’ladi. Bu muhitning qovushoqonligini kamayishi, kuchsiz elektrolitlarda esa dissostiyalanish darajasi ortishi sababli ruy beradi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik o’rniga amalda ko’pincha ekvivalent (molyar) elektr o’tkazuvchanlikdan foydalaniladi. Bu tushunchani birinchi marotaba R.E.Lenst kiritgan.
Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik quyidagi tenglama bilan ifodalanadi, yoki ES V 1000
Bu erda S—eritmaning gramm-ekvivalent bilan ifodalangan (normal) konstentrastiya; molyar konstentrastiya ishlatilsa, o’tkazuvchanlik—molyar elektr o’tkazuvchanlik deb ataladi va bilan belgilanadi.
Suyultirish: V1c tushuncha 1gr-ekv (yoki 1gr-mol) modda tutgan eritma hajmini ifodalaydi.
Ekvivalet elektr o’tkazuvchanlikning ulchov birligi om-1 m2smm2 (gr –ekv-1 yoki gr-mol-1 tushuntirib qoldirilgan). Demak, ekvalent (yoki molyar) elektr o’tkazuvchanlik bir-biridan 1m (1sm) o’zoklikda elektrodlar o’rtasida joylashib, tarkibida 1kg-ekv (1gr-ekv) (yoki 1gr –mol’) erigan modda bo’lgan eritmaning elektr o’tkazuvchanligidir.
Eritmaning konstentrastiyasi ortishi bilan ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik kamayadi. Bu yuqorida keltirilgan sabablar ta’siridir. Lekin suyultirish bilan ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik ortishi chegarasiz bo’lmaydi. Har qaysi elektrolit uchun ma’lum suyultirishdan (konstentrastiyadan) boshlab ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik o’zgarmay qoladi. bunday elektr o’tkazuvchanlik cheksiz suyultirgandagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik deyiladi va odatda bilan ishoralanadi. Buni quyidagi chizmadan ko’rish mumkin.
C heksiz suyultirganda elektr o’tkazuvchanlik deyarli o’zgarmay qolishini, bunda ionlar orasida o’zaro ta’sir deyarli yo’qolib ketishi bilan izohlanadi.
Tashish soni.
Biz yuqorida, elektr zaryadini ionlar tashib o’tishi haqida so’z yuritgan edik. Bu jarayonda kation va anionlarni o’rni, qo’shgan hissasini ko’rsak. Buning uchun ko’ndalang kesim 1m (1sm2) bo’lgan stilindr ichidagi elektrolit eritmani olsak, bunda eritma konstentrastiyasi S, dissostiyalanish darajasi deb olsak, ionlar konstentrastiyasi S bo’ladi. Bu elektrolitlar orqali elektr tokini (E1V) o’tkazganimizda kationlarning harakat tezligini U anionlar harakat tezligini V bo’lsin. Ionlarning 1 sekundda olib o’tilgan elektr miqdori (elektr toki zichligi) kation va anionlar olib o’tgan elektr miqdorining yiqindisiga teng.
i(CFUCFv)1000
Bu erda F- bir gramm –ekvivalent ionning olib o’tgan elektr miqdori bo’lib, Faradey qonuniga ko’ra taxminan 96500 kulonga teng; S FU –kationlarning, S FV –anionlarning olib o’tgan elektr miqdori.
Tanishib o’tilgan umumiy elektr miqdoridan
qismini kationlar,
qismini esa anionlar tashib o’tgan bo’ladi n va n- kation va anionlarning tashish soni deb ataladi. Demak ionning tashish soni deb ataladi. Demak ionning tashish soni umumiy elektr miqdoridan shu ion tashib o’tgan qismini ko’rsatadi.
Yuqoridagi tenglamalardan, n n-1; yoki
ekanligi ko’rinib turibdi.
Tashish sonlari elektrodlar qismida eritma konstentrastiyasining o’zgarishini o’lchash yo’li bilan aniqlanishi mumkin.
Elektrodlar qismida eritma konstentrastiyasining o’zgarishi faqat ionlar harakatidan tashqari, ionlar gidratlanganidan ion bilan birgalikda gidrat tarkibidagi suv ham harakat qilishidan ham, elektrolit konstentrastiyasi o’zgaradi.
Shularga muvofik, tashish soni ikki xil bo’ladi; kuzatilgan tashish soni va chin tashish soni. Elektrodlar qismida eritma konstentrastiyasi o’zgarishini ulchash bilan topilgan tashish soni kuzatilgan soni deb ataladi.
Gidratlanish kabi omilar hisobga olinib, ionlar harakati tezligi turlicha bo’lganligidan, o’lchash yo’li bilangina topilgan tashish soni chin tashish soni deyiladi.
Agar eritmada, Ae mol’ elektrolit modda va As mol suv bo’lsa, 1 faradey elektr miqdori o’tganda anod qismidan ketgan suv miqdori X mol bo’lganda, kationning chin tashish soni n bilan kuzatilgan tashish soni t orasida quyidagi boqlanish bor:
Xuddi shuningdek, anion uchun quyidagini xosil qilamiz
Eritma suyultirilgan sari n bilan t orasidagi farq kamaya boradi.
Harorat o’zgarishi bilan tashish soni juda kam o’zgaradi.
|
| |
