• Nazorat savollari
  • Adabiyotlar
  • Tayanch iboralar
  • Nazorat sovollari
  • O'zbekiston respublikasi oliy va o'rta maxsus ta'lim vazirligi anorganik kimyo Ma'ruzalar matni




    Download 1.75 Mb.
    bet4/11
    Sana19.03.2017
    Hajmi1.75 Mb.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

    Tayanch iboralar:

    1. Kimyoviy termodinamika va kinetika

    2. Kimyoviy reaksiya.

    3. Gomogen va geterogen reaksiyalar

    4. Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir etuvchi omillar.

    5. Katalizatorlar

    6. Kaytar va kaytmas reaksiyalar

    7. Kimyoviy muvozanat

    8. Le-Shatelye prinsipi

    Nazorat savollari:

    1) Kimyoviy reaksiya tezligi.

    2) Reaksiya tezligiga konsentrasiyaning, temperaturaning, katalizatorning ta'siri.

    3) Zanjir reaksiyalar

    4) Geterogen sistemalarda sodir buladigan kimyoviy muvozanat.

    5) Rentgen nurlanish

    6) Fotokimyoviy reaksiyalar

    Adabiyotlar:

    1. 219-234 betlar

    2. 85-96 betlar

    3. 239-263 betlar

    4. 70-77 betlar.

    MA'RUZA № 8
    ERITMALAR

    R E J A :

    1. Eritmalar xaqida umumiy tushunchalar.

    2. Eritmalarning konsentrasiyasi

    3. Tuyingan eritmalar

    4. Eruvchanlik

    5. Eritmalarning xossalari

    6. Eritmalarning bug bosimi

    7. Eritmalarning kaynash va muzlash temperaturalari


    Ikki yoki bir necha komponentdan iborat kattik yoki suyuk gomogen sistema eritma deb ataladi. Uz agregat xolatini eritmaga utkazadigan modda erituvchi xisoblanadi. Xar kanday eritma erituvchi va eruvchi moddalardan iborat buladi. Moddalar chegarasiz eriganida eritmada erigan moddaning foiz mikdori 0 % dan 100 % gacha buladi.

    Bunday xollarda eruvchi va erituvchi orasidagi ayirma yukoladi. Bulardan istaganimizni erituvchi deb kabul kilishimiz mumkin. Lekin juda kupchilik moddalar ayni temperaturada ma'lum chegaraga kadar eriydi. Masalan, uy temperaturasida osh tuzining suvdagi eritmasi NaCL ning mikdori xech kachon 26.48% dan ortmaydi. Eritmalarning fizikaviy xossalari (masalan, kaynash temperaturasi) erigan modda mikdori ortuvi bilan uzgaradi. Kupincha, eritma xosil bulganda xajm va energetikaviy uzgarishlar yuz beradi. Kupchilik moddalar eritmalarning kimyoviy xossalari eritmada eruvchi modda mikdori ortishi bilan kam uzgaradi.

    Eritmaning yoki erituvchining ma'lum ogirlik mikdorida yoki ma'lum xajmda erigan modda mikdori eritmaning konsentrasiyasi deyiladi. Eritmaning konsentrasiyasini bir necha usulda ifodalash mumkin.

    1. Erigan modda mikdori eritmaning umumiy mikdoriga nisbatan foiz xisobida ifodalanadi. Eritma konsentrasiyasini foiz bilan ifodalash uchun 100 gr eritmada bulgan eruvchi modda mikdori xisoblanadi.



    bu yerda C% - eritmaning ogirlik foizi, a-erigan modda ogirligi, v-erituvchining ogirligi. Eritma konsentrasiyasini mol-foizlar bilan ifodalash uchun 100 mol eritmada bulgan eruvchi moddaning mollar soni xisoblanadi.



    Bu yerda C% - eritmaning mol foizi n2 - erigan moddaning gramm molekula soni



    g2 - erigan moddaning ogirligi, M2 - uning molekulyar ogirligi, n1- erituvchining gramm molekulalar soni.



    g1- erituvchining ogirligi, M1 - erituvchining molekulyar ogirligi.

    2. 1 litr eritmaning erigan modda mikdori g/mol soni bilan ifodalanishiga molyar konsentrasiya deyiladi va M xarfi bilan belgilanadi. Agar 1 litr eritmada 1 mol modda erigan bulsa 1M, 2mol moda erigan bulsa 2M eritma deyiladi. Molyar konsentrasiya kuyidagi formula bilan ifodalanadi:

    bunda Cn -molyar konsentrasiya;

     - erigan moddaning grammlarda ifodalangan massasi

    M - Erigan moddaning molekulyar massasi

    V - eritmaning millilitrda ifodalangan xajmi

    3. Bir litr eritmadagi erigan moddaning mikdori garmm-ekvivalentlar soni bilan ifodalanishiga normal konsentrasiya deyiladi va H xarfi bilan belgilanadi. Agar 1 litr eritmada 1gr-ekv modda erigan bulsa, 1H, 0.1 gr-ekv modda erigan bulsa, desinormal, 0.1H eritma deyiladi. Normal konsentrasiya kuyidagi formula bilan ifodalanadi.



    bunda Cn - normal konsentrasiya

    m - erigan moddaning grammlarda ifodalangan massasi

    E - erigan moddaning gr-ekv

    M - eritmaning ml da ifodalangan xajmi

    Bir millilitr eritma tarkibidagi erigan moddaning grammlarda ifodalangan mikdoriga eritmaning titri deyiladi.

    T=E*N/1000 g/mol

    bunda T- tirt, N - eritmaning normalligi, E - erigan moddaning gr-ekv.

    Titrlashda normal eritmalardan foydalanish kerak.

    V1.N1=V2.N2

    bunda V1 - birinchi eritmaning xajmi

    N1 - shu eritmaning normalligi

    V2 - ikkinchi eritmaning xajmi

    N2 - uning normalligi

    Qattik modda erituvchiga tushirilganda uning ionlari yoki molekulalari erituvchi molekulalarining kutblariga tortilishi natijasida erish prosessi boshlanadi. Erish vaktida erish prosessiga karshi kristallanish prosessi xam sodir buladi. Eritmaga utgan zarrachalar kattik jism sirt bilan uchrashganda kattik jismga tortilib, kaytadan krisstallanadi. Demak, bu yerda ikki karama karshi prosess boradi. Dastlab, erish prosesc tezlashadi. Ma'lum vakt utgandan keyin ikkala prosess tezliklari bir-biriga barobar bulib koladi, ya'ni bir sekundda necha molekula eritmaga utsa, shuncha molekula kaytadan krisstallanadi. U vaktda erigan modda bilan erimay kolgan modda orasida dinamik muvozanat karor topadi, eritma tuyinadi. Shunda kilib, erimay kolgan modda bilan cheksiz uzok vakt birga mavjud bula oladigan, ya'ni muvozanatda turadigan eritma tuyingan eritma deyiladi.

    Moddaning biror erituvchida eriy olish xususiyati shu moddaning eruvchanligi deyiladi. Moddalarning eruvchanligi eruvchi moddaning va erituvchining tabiatiga, xamda temperatura va bosimga boglik. Ayni moddaning ma'lum temperaturada 100 gr erituvchida erib tuyingan eritma xosil kiladigan ogirlik mikdori uning eruvchanlik koeffisiyenti (yoki eruvchanligi) deyiladi.

    Ba'zi moddalarning 100 gr suvda 20° S dagi eruvchanligi

    Modda Eruvchanligi

    C6H12O6 200 gr

    NaCL 35 gr

    H3BO3 5 gr

    CaCO3 0.0013 gr

    AgJ 0.00000013 gr
    Nazariy jixatdan olganda mutlako erimaydigan moddalar bulmaydi. Xatto oltin va kumush xam juda oz darajada bulsa xam suvda eriydi.

    Gazlarning suyukliklarda eruvchanligi Genri konuni balan ifodalanadi. Bu konunga muvofik uzgarmas temperaturada ma'lum xajm suyuklikda erigan gazning ogirlik mikdori shu gazning bosimiga tugri proporsional buladi.

    m = k.p

    m- ma'lum xajmdagi suyuklikda erigan gazning ogirligi

    p- gaz bosimi

    k- proporsionallik koeffisiyenti

    Gazlar aralashmasi eritilganda xar kaysi gaz mustakil ravishda eriydi, ya'ni bir gazning erishiga aralashmadagi boshka gazlar xech kanday xalal bermaydi, erish gazning porsial bosimiga proporsional buladi. (Genri-Dalton konuni) Genri va Genri-Dalton konunlariga suyuklik bilan kimyoviy reaksiyaga kirishmaydigan gazlargina (past bosimda) buysunadi, 1 litr erituvchida t da va r bosimda eriy oladigan gaz xajmi gazning eruvchanlik koeffisiyenti deyiladi. Temperatura kutarilganda gazning suyuklikda eruvchanligi kamaya boradi, chunki gazning suyuklikda erishi kupincha issiklik chikarish bilan boradi.

    Suyukliklarning suyukliklarda erishida uch xol bulishi mumkin:

    1. Suyukliklar uzaro istalgan nisbatda aralashadi (masalan, suv bilan spirt);

    2. Suyukliklar uzaro ma'lum chegaradagina aralashadi(suv bilan fenol);

    3. Suyukliklar uzaro aralashmaydi (suv bilan simob). Suyuklikning suyuklikda erishi temperatura ortishi bilan ortadi, lekin bosim uzgarganda kam uzgaradi. Erish nixoyatda katta (1000 atm) bosim kulanilgandagina kupaya boshlaydi.

    Kattik jismning suyuklikda eruvchanligi uzgarmas bosimda temperatura ortishi bilan ortadi, lekin kattik modda eriganda issiklik chiksa, bu moddaning eruvchanligi temperatura ortishi bilan kamayadi.



    05

    Yukoridagi eruvchanlik diagrammasida absissalar ukiga t°, ordinatalar ukiga 100 gr suvda erigan modda mikdori kuyilgan. Diagrammaning chizigida yotuvchi xar kaysi nukta tuyingan eritma konsentrasiyasini, chizik tepasidagi soxa uta tuyingan eritmalar soxasini, chizikning tagidagi soxa tuyinmagan eritmalar soxasini kursatadi. Tuyingan eritma extiyotlik bilan sovitilganida uta tuyingan eritma xosil bulishi mumkin, lekin uta tuyingan eritma barkaror sistema emas. Agar uta tuyingan eritmaga eruvchi moddaning kichkina kristali kiritilar ekan, sistema tuyingan eritmaga aylanib ketib, erigan moddaning ortikcha mikdori eritmadan ajralib chikadi. Ba'zi xollarda eruvchanlik diagrammasida chizikning sinishi kursatiladi. Masalan, Na2SO4 tuzining eruvchanlik diagrammasi chizigi 32.38°S da sinadi. Bu temperaturada kuyidagi muvozanat karor topadi.

    Na2SO4.10H2O ---> Na2SO4 + 10H2O

    Agar biz eritmani 32.38°S dan past t da buglantirsak, Na2SO4.10H2O tarkibli krisstalgidrat xosil buladi; lekin 32.38°S dan yukori temperaturada buglantirsak Na2SO4 kristallariga ega bulamiz.

    Shunday kilib, eruvchanlik diagrammasini urganish orkali eritmada borayotgan kimyoviy jarayonlar xakida tugri xulosa chikarish mumkin. Eritmalarning xossalariga eritmadagi diffuziya, osmos xodisalari, eritmalarning bug bosimi, muzlash va kaynash t lari kiradi. Bir modda zarrachalarining ikkinchi modda ichida uz-uzicha bir tekisda taksimlanish prosessi diffuziya deyiladi. Agar konsentrasiyasi kuprok eritma olib, uning ustiga suv kuysak, erigan modda zarrachalari suvga uta boshlaydi, borib-borib eritma butun idish ichida bir xil konsentrasiyaga erishadi. Eritmalarda diffuziya xodisasini puxta urganish natijasida tubandagi konuniyatlar chikarilgan.

    1. Eritmalarda diffuziya juda sust boradi.

    2. Diffuziya tufayli zarrachalar konsentrasiyasi yukori bulgan joydan konsentrasiyasi kam bulgan joyga utadi, nixoyat sistema bir xil konsentrasiyaga erishadi.

    3. Eritmalarda diffuziya tufayli ogirlik kuchi xam yengiladi: xar kanday ogir tuz eritmasi ustiga suv solsak, ogir zarrachalar yukoriga kutariladi;

    4. Diffuziya xodisasida ikkala modda zarrachalari bir-birining orasiga kirishadi. Agar erituvchi bilan eritma urtasiga yarimutkazgich parda kuysak, bu parda orkali erituvchi zarrachalari eritmaga utib uni suyultiradi erituvchi zarrachalarining yarim utkazgich parda orkali eritmaga utish prosessiga osmos deyiladi. Osmos xodisasi natijasida xar bir eritma ma'lum osmotik bosimga ega buladi.

    Suyultirigan eritmalarda bug bosimini kattaligi erigan moddaning konsentrasiyasiga va absolyut temperaturaga proporsional buladi, bu boglanishni Vant-Goff gazlarning xolati tenglamasiga uxshash tenglama bilan ifodalaydi.

    Posm = CRT

    bunda: Posm- eritmaning osmotik bosimi

    C - eritmaning molyar konsentrasiyasi

    R - gazlarning universal doimiysi

    T - absolyut temperatura

    Eritmaning molyar konsentrasiyasi m/MV ga teng bulgani uchun, bu ifodani C urniga kuysak, Vant-Goff tenglamasi kuyidagi kurinishga tugri keladi:

    Posm = mRT/MV

    bunda M-erigan moddaning molekulyar massasi.

    m - erigan moddaning grammlarda ifodalangan massasi

    V - eritmaning litrda ifodalangan xajmi

    Berk idishdagi suyuklik yuzasidagi bushlikda suyuklikning buglanish va buglangan suyuklikning kondensatlanishi orasida muvozanat vujudga keladi. Suyuklik bilan muvozanatda bulgan bug tuyingan bug deyiladi. Tuyingan bugning idish devoriga beradigan bosimi shu suyuklikning tuyingan bug bosimi deyiladi. Tuyingan bug bosimi temperaturaga boglik bulib, ayni moddaning xarakterli xususiyati xisoblanadi. Suyuklikda uchuvchan bulmagan modda eritilsa, eritmaning bug bosimi P1 toza erituvchining bug bosimi P ga nisbatan kamayadi. Bu farkni (P-P1) eritmani bug bosimini pasayishi deyiladi va u P bilan belgilanadi. Eritma bug bosimini pasayishining toza erituvchini bug bosimiga nisbati P/P eritma bug bosimining nisbiy pasayishi deyiladi. Eritma ustidagi bug bosimining nisbiy pasayishi erigan modda mollar sonining erituvchi va eruvchi moddalar mollar soni yigindisining nisbatiga son jixatdan teng buladi (Raul qonuni).

    bunda P- eritma bug bosimining pasayishi

    Po - toza erituvchining bug bosimi

    n1 - erigan moddaning mollar soni

    n - erituvchi moddaning mollar soni

    Eritmalar toza erituvchilarga nisbatan yukorirok temperaturada kaynaydi va pastrok temperaturada muzlaydi. Erituvchi bilan eritmaning kaynash temperaturalari orasidagi farkni eritmaning kaynash temperaturasining kutarilishi, muzlash temperaturalari orasidagi farkni esa eritmaning muzlash temperaturasining pasayishi deyiladi.

    1000 gr erituvchida 1 mol modda eritilishidan xosil bulgan eritma muzlash temperaturasining pasayishi ayni erituvchi uchun uzgarmas kiymatga ega bulib, uni shu erituvchining krioskopik konstantasi (Kk) deyiladi.

    Kaynash temperaturasining kutarilishi xam uzgarmas kiymatga ega bulib, uni erituvchining ebulioskopik konstantasi (Ke) deyiladi. Suv uchun Ke=0.52°; Kk=1.86°

    Suyultirilgan eritmalar kaynash temperaturasining kutarilish yoki muzlash temperaturasining pasayishi Eritmaning molyar konsentrasiyasiga tugri proporsional buladi (Raul konuni).

    tmuz = Kk . C tqay = Ke . C

    bunda tmuz - eritma muzlash temperaturasining pasayishi



    tqay - eritma kaynash temperaturasining kutarilishi

    C- eritmaning molyar konsentrasiyasi


    Eritmaning molyal konsentrasiyasi ifodaga teng. Shuning uchun

    tmuz = Kk .1000

    tqay = Ke .1000

    Bu tenglamalardan foydalanib, eritmaning kaynash temperaturasining kutarilish yoki muzlash temperaturasining pasayishini, erigan moddaning molekulyar massasini, erituvchi moddalarning mikdorini, xamda erituvchining krioskopik va ebulioskopik konstantalarini xisoblash mumkin.


    Tayanch iboralar:

    1. Dispers sistemalar

    2. Moddalarni eruvchanligi

    3. Eritma konsentrasiyasini ifodalash usullari

    4. Titr.

    5. Eritmalarda diffuziya

    6. Osmos xodisasi

    7. Eritmaning bug bosimi

    8. Eritmaning muzlashi va kaynashi.

    Nazorat sovollari:

    1. Chin eritmalar

    2. Dagal dispers sistemalar

    3. Moddalarning eruvchanligiga misollar

    4. Foiz, molyar, normal, molyal konsentrasiyalarga misollar

    5. Osmotik bosimga misollar

    6. Eritmaning muzlash va kaynash temperaturasiga misollar.

    7. Diffuziya natijasida kelib chikadigan konuniyatlar

    8. Tuyingan bug

    9. Eritma kaynash temperaturasining kutarilishi

    10. Eritma muzlash temperaturasining pasayishi
    Adabiyotlar:

    1. 137-150 betlar 2. 108-119 betlar 3. 239-263 betlar 4. 70-77 betlar



    MA'RUZA № 9
    ELEKTROLITIK DISSOSILANISH NAZARIYASI

    R E J A :

    1. Elektrolitik dissosilanish

    2. Dissosilanish darajasi

    3. Boskichli dissosilanish

    4. Kuchsiz elektrolitlarning dissosilanish konstantasi

    5. Kuchli elektrolitlarning eritmadagi xolati

    6. Ionli reaksiyalar

    7. Eruvchanlik kupaytmasi

    8. Tuzlarning gidrolizi
    Eritmalari yoki suyuklanmalari elektr tokini utkazadigan moddalarni elektrolitlar deyiladi. Elektrolitlarga kislota, asos va tuzlar misol bula oladi. Bu moddalar eritmalarda yoki suyuklanmalarda ionlarga parchalanadi. Masalan:

    KON = K+ = ON-; KCL = K++ CL-; CaCL2 = Ca2+ + 2CL-

    Musbat zaryadlangan ionlar kationlar, manfiy zaryadlangan ionlar esa anionlar deyiladi. Elektrolit molekulalari parchalangani uchun eritmada zarrachalar soni ortadi. Shuning uchun suyultirilgan noelektrolit eritmalar uchun aniklangan Vant-Goff va Raul konunlarining matematik ifodasini elektrolitlarga kullashda tuzatma koeffisiyent (bu koeffisiyent Vant-Goffning izotonik koeffisiyenti deb ataladi) ni (i) kiritish kerak. Uvaktda Vant-Goff tenglamasi kuyidagi kurinishga ega buladi: RqCRTi. Raul konunining tenglamasi t=KCi shaklida yoziladi. Izotonik koeffisiyent tajribada topilgan osmotik bosim, elektrolit eritmasining bug bosimini, eritmaning muzlash temeraturasi kamayishining va eritma kaynash temperaturasining kutarilishi xuddi shu parametrlarning nazariy xisoblab topilzilgan kiymatlaridan necha marta kattaligini kursatadi, ya'ni


    Bu yerda P1, P1, t1muz, t1kay - tajribada topilgan, P, P, tmuz, tkay nazariy xisoblab topilgan kiymatlar.

    Shunday kilib, noelektrolit eritmalar uchun izotonik koeffisiyent birga teng, elektrolit eritmalari uchun xamma vakt birdan katta.

    Shved olimi S.Arrenius (1887 y) elektrolit eritmalarining elektr utkazuvchanligi bilan Vant-Goff va Raul konunlariga buysunmasligi orasida ichki boglanish bor degan xulosaga keladi. U elektrolit molekulalari suvda eriganda ionlarga parchalanadi, deb taxmin kildi. Shunday kilib, elektrolitik dissosilanish nazariyasi vujudga keldi. Lekin bu nazariya elektrolit molekulalarini ionlarga dissosilanish sababini tushuntirib berolmadi. Bu nazariya D.I.Mendeleyevning "gidratlar" nazariyasiga asoslangan. I.A.Kablukov va V.P.Kistyakovskiylarning ishlarida uz rivojini topdi. Elektrolit molekulalarini parchalanishiga erituvchining kutblangan molekulalari sabab buladi. Anorganik moddalarning oddiy erituvchisi bulgan suv juda katta solvatlash xususiyatiga ega. Erituvchining kutblangan molukulalari ularga tushgan elektrolit molekulalarini urab olib, unda ichki boglanishni bushashtiradi, bu esa dissosilanishga olib keladi. Natijada eritmada gidratlangan ionlar paydo buladi. Ionlarga parchalanish fakat suvda emas, balki boshka kutbli erituvchilarda, masalan, suyuk ammiakda xam bulishi mumkin, u vaktda dissosilanish maxsulotlari ionlarning solvatlari deyiladi.

    Eritmaga utgan ionlar erituvchining kutbli molekulalari bilan boglangan buladi va ionlarning solvatlarini xosil kiladi. Eritmada solvatlangan ionlar uzluksiz betartib xarakatda buladi. (masalan, NaCL tuzining suvda erish prosessi). Krisstall panjarasi ionlardan iborat moddalardan tashkari kutbli molekulalar xam ionlarga dissosilanadi.

    Oddiy erituvchi suvning dielektrik utkazuvchanligi juda yukori, bundan tashkari suv eng yaxshi ionlashtiruvchi erituvchidir. Suvning dielektrik utkazuvchanligi 80.1 ga teng. Bu shuni kursatadiki, kristallda bulgan musbat va manfiy ionlararo tortishish kuchlari suvdagi eritmalarda 80.1 marta kamayadi. Dielektrik diomiylik efir, benzol, uglerod (IV)- sulfid kabi erituvchilarda, ya'ni dissosilanmaydigan moddalar uchun juda kichikdir. Kuchsiz darajada ionlatuvchi spirt, aseton va boshka erituvchilarda dielektrik utkazuvchanlik urtacha kiymatga ega buladi.

    Elektrolitlar tabiatiga karab kuchli va kuchsiz elektrolitlarga bulinadi. Kuchli elektrolitlar tulik, kuchsiz elektrolitlar kisman eritmada ionlarga dissosilanadi. Kuchsiz elektrolitlarning dissosilanishi kaytar prosessdir: chunki eritmadagi gidratlangan ionlar tuknashishi natijasida yana dissosilanmagan molekulalarni xosil kilishi mumkin. Bunday kaytar prosessni molyarlanish deyiladi. Elektrolitik dissosilanish prosessi kinetik muvozanat karor topganda, ya'ni dissosilanish tezligi molyarlanish tezligiga teng bulganda sodir buladi. Masalan, sirka kislotaning suvli eritmasi uchun bu kuyidagicha yoziladi:

    CH3COOH H+ + CH3COO--

    Elektrolitlar dissosilanish darajasi bilan xarakterlanadi.

    Elektrolitning dissosilangan molekulalar sonining umumiy erigan molekulalar soniga nisbati dissosilanish darajasi deb ataladi. Dissosilanish darajasi kasr sonlar bilan yoki foiz xisobida ifodalanadi.

    Kuchli elektrolitlarga dissosilanish darajasi 0.3 yoki 30% dan yukori, kuchsiz elektrolitlarga esa dissosilanish darajasi 0.3 yoki 30% dan past bulgan moddalar kiradi. Dissosilanish darajasi konsentrasiyaga boglik bulib, eritma suyultirilgan sari ortadi. Chunki eritmaning kichik konsentrasiyasida ionlarning tuknashish extimolligi kamayadi. Dissosilanish darajasi temperaturaga boglik bulib, u kutarilishi bilan ortadi, chunki bu xolatda molekuladagi boglanishlar kuchsizlanadi. Kuchli elektrolitlarga kuchli asos, kuchli kislota va tuzlar; kuchsiz elektrolitlarga esa kuchsiz kislota, kuchsiz asoslar va barcha organik kislotalar misol bula oladi. Elektrolitlarning dissosilanish darajasi (a) ni izotonik koeffisiyenti (i) yordamida kuyidagi tenglama asosida xisoblash mumkin:



    bu yerda n - eritmadagi umumiy ionlar soni.

    Masalan, CaCL2 tuzi eritmada 1 ta Ca2+ ioniga va 2 ta CL- ioniga dissosilanadi, demak bu eritmada umumiy ionlar soni (n) 3 ga teng.

    Kup negizli kislotalar, asoslar, tuzlar boskich bilan dissosilanadi. Masalan, H3PO4 uch boskichda kuyidagicha (uch negizli bulgani uchun) ionlarga dissosilanadi:

    H3PO4 = H++ H2PO4 I-boskich (a=24%)

    H2PO4 = H++ HPO4 II-boskich (a=0.11%)

    HPO4 = H++ PO4 III-boskich (a=0.001%)

    Dissosilanishning birinchi boskichi kuchli boradi, ikkinchisi kuchsizrok, uchinchi boskich esa juda kam kuchsiz buladi. Neytral H3PO4 molekuladan vodorod ionini ajratib olish manfiy zaryadlangan H2PO4 ioniga nisbatan oson, HPO4 ionidan esa H ionini ajratib olish kiyinrokdir.

    Kup negizli kislotalar kabi, ikki va undan ortik valentli metallarning asoslari xam boskichli dissosilanadi. Masalan, Mg(OH)2 ning dissosilanishi kuyidagicha buladi:

    Mg(OH)2 MgOH+ + OH- I - boskich

    MgOH+ Mg2+ + OH- II- boskich

    Kup negizli kislota va yukori valentli metall asoslarining boskichli dissosilanishi nordon va asosli tuzlar xosil bulishini kursatadi.

    Asosni neytrallash uchun kam mikdorda kislota olingan bulsa, asosning bir kism gidroksidi kislota koldigiga almashadi, bunda xosil bulgan tuz tarkibida suv koldigi bulib, u asosli tuz xosil kiladi. Masalan,

    AL(OH)3 + H2SO4 = AL(OH)SO4 + 2H2O

    Bi(OH)3 + HNO3 = Bi(OH)NO3 + H2O

    Agar asosdan kam mikdorda olingan bulsa, tarkibida metallga almashmagan kislotaning vodorodi bulgan nordon tuz xosil bulishi mumkin. Masalan:

    H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O

    Amfoter elektrolitlar. Suvda kam eriydigan metallarning kup


    gidroksidlari kislotali muxitda asos kabi, asosli muxitda esa kislota kabi reaksiyaga kirishadi.

    Bunday molekulalar ikki xil: xam kislota, xam asos kabi dissosilanishi mumkin. Masalan, Zn(OH)2 molekulasi xam asos (I), xam kislota (II) kabi dissosilanadi:

    (I) ZnOH+ + ON- Zn(OH)2 H+ +HZnO2- (II)

    Zn2+ + ON- H+ +ZnO22-

    Kislota ishtirokida, ya'ni H+ ionlari ortikcha bulganda dissosilanish II tipda bormay I buyicha boradi, ishkor ishtirokida OH- ionlar ortikcha bulganda I tip buyicha dissosilanish tuxtab, ionlarga parchalanish II tip buyicha boradi.

    Kuchsiz elektrolit eritmalariga xuddi gomogen sistema muvozanatidagi kabi massalar ta'sir konunini kullash va muvozanat konstantasi uchun ifoda yozish mumkin. Masalan, sirka kislotaning eritmasida ionli muvozanat kuyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

    CH3COOH CH3COO- + H+
    Muvozanat konstantasi kuyidagi kurinishga ega:

    Bu yerda K- dissosilanish konstantasi deyiladi. U temperaturaga boglik bulib, eritmaning konsentrasiyasiga boglik emas. Bunday konuniyat kuchli elektrolit eritmalarida kuzatilmaydi. (ularda K konsentrasiya va temperatura uzgarishi bilan uzgaradi.)

    Elektrolitik dissosilanish darajasi eritma konsentrasiyasi bilan uzgarganligi uchun kislota va asoslarning kuchini dissosilanish konstantasi bilan xarakterlash kabul kilingan. Bu konstanta kanchalik kichik bulsa, elektrolit shunchalik kuchsiz buladi. Masalan, sirka kislota (K=1.76.10-5) chumoli kislotadan (K=1.8.10-4) 10 marta kuchsizdir: sianid kislotadan (K=4.79.10-10) esa 2600 marta kuchlidir.

    Eritma konsentrasiyasi (C), dissosilanish darajasi (a) va dissosilanish konstantasi (K) bir-biri bilan Ostvaldning suyultirish konuni orkali boglanganligiga asoslanib, a ni xisoblash mumkin.



    K=C* bundan

    Masalan, kuyidagi tenglama buyicha dissosilanuvchi:HA H++A- bir negizli kislota HA eritmasining konsentrasiyasi -C mol/l ga, dissosiyalanish darajasi a ga teng bulsa, muvozanat konstantasi

    [H+] = C*,[A-] = C*,[HA] = C(1-) ga tung buladi.

    K = [H+][A-] / [HA] = C**C / C(1-) = 2C / 1- kelib chikadi.

    Kuchsiz elektrolitlarda a ning kiymati 1 ga nisbatan juda kichik: shuning uchun (1-a) kiymatini 1 ga teng deb olish mumkin. U xolda yukoridagi ifoda K=a2C kurinishga ega buladi.

    Eritmada ionlar konsentrasiyasi 1 l eritmadagi ionlarning mol sonlari (mol-ionG'l) bilan ifodalanadi. Uni avval g-ion/l shaklida ifodalab kelingan, uning kiymati 1 l eritmadagi ion massasiga teng. Masalan, 1g-ion/l SO42- massasi 1 l eritmada 96 g SO42- ionlari borligini kursatadi. Xoziri vaktda g-ion/l ni mol-ion/l(yoki mol/l) bilan ifodalanadi.

    Ionning gramm ekvivalenti uglerod birligida grammda va son jixatidan bitta ionning ekvivalentiga teng bulgan ifodasidir. Masalan, 1 g-ekv SO42- ion 96/2=48 g teng (ion valentligi nq2 bulgani uchun) Tajriba natijalari kursatadiki, kuchli elektrolitlarning dissosilanishi massalar ta'sir konuniga buysunmaydi. Kuchli elektrolitlar eritmalarda ionlarga tulik dissosilanadi. (a=1)

    Kuchli elektrolit eritmalar spektrlarini urganish eritmada dissosilanmagan molekulalar yukligini tasdiklaydi. Kristallarni rentgenografik urganish (masalan KCL ni), ular ionli kristall panjaraga ega ekanligini kursatadi. Kristall modda eritilganda kristall panjara yemiriladi va ionlar eritmaga utadi. Lekin elektr utkazuvchanlikni ulchash kuchli elektrolit eritmalarida tulik dissosilanish mavjudligini tasdiklamadi, chunki eritmalarning elektr utkazuvchanligi fakat elektrolitning dissosilanish darajasiga boglik bulmay, ionlarning xarakat tezligiga xam boglikdir. Kuchli elektrolit eritmalarida ionlar soni juda kup va ular bir-biri bilan shunday yakin masofada joylashganki, ular orasida elektrostatik tortishish va itarilish kuchlari vujudga keladi.

    Buning natijasida xar kaysi ion uz atrofida karama-karshi zaryadli ionlardan iborat "ion atmosferani" xosil kiladi va u eritmada ionlar xarakatiga tuskinlik kiladi. Bu esa elektr utkazuvchanlikni kamaytiradi. Shuning uchun elektrolitning elektr utkazuvchanligini ulchab topilgan dissosilanish darajasi birdan kichik bulib, uni effektiv yoki kurinma dissosilanish darajasi deyiladi.

    Effektiv dissosilanish darajasining kiymati, ionlar orasida uzaro ta'sir kuchi bulgani uchun, guye elektrolit elektr tokini xuddi xamma ionlarga dissosilangandek utkazishini ("ion juftlari" xosil bulishini) kursatadi. Ionlar orasidagi kuchlar eritmaning osmatik bosimiga, muzlash va kaynash temperaturasiga, ionlarning kimyoviy reaksiyaga kirishish kobilyatiga va boshka xossalarga xam ta'sir kiladi.

    Kuchsiz elektrolit xossasini xarakterlovchi konunlarning matematik ifodasini kuchli elektrolitlarga kullash uchun ionlar "aktivligini" yoki "aktiv konsentrasiyasini" aniklash kerak. Ionning aktivligi deb, eritmaning ma'lum xossalariga javob beradigan ionning effektiv konsentrasiyasi tushuniladi. Ionning aktivligi -aion ionning konsentrasiyasi Cion ga tugri proporsional

    aion = f.Cion

    Bu yerda: f-proporsionallik koeffisiyenti (uni aktivlik koeffisiyenti xam deyiladi), aion Cion lar mol/l bilan ifodalanadi. Odatda aktivlik koeffisiyenti birdan kichik va fakat juda xam suyultirilgan eritmada 1 ga teng buladi. Bu xolda aion = Cion Agar f>1 bulsa, ionlar aktivligi ularning konsentrasiyasidan kichik buladi.



    aion = f Cion

    Elektrolit eritmalarida reaksiya molekulalar orasida bormay, erigan moddaning ionlari orasida boradi. Elektrolit eritmalarda boradigan reaksiyalarni molekulyar tenglama kurinishida emas, balki ion tenglama kurinishida uch katorda 1) molekulyar, 2) ion va 3) ionlar ishtirok etishini kursatadigan tenglama xolida ifodalanadi.

    Elektrolit eritmalarda reaksiya borishi uchun:

    1) Kiyin eriydigan moddalar

    2) gazsimon moddalar

    3) kam dissosilanuvchi moddalar xosil bulishi kerak.

    Agar shu moddalar xosil bulmasa reaksiya bormaydi

    1. Kiyin eriydigan birikmaning xosil bulishi

    BaCL2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCL

    Ba2+ + 2CL- + 2H+ + SO42-  BaSO4 + 2H+ + 2CL-

    Ba2+ + SO42- BaSO4

    Agar reaksiyada bir necha kiyin eriydigan moddalar xosil bulsa, u xolda oldin juda kam eriydigan modda chukmaga tushadi.

    2.Gazsimon moddaning xosil bulishi.

    K2SO3 + 2HCL 2KCL + H2SO3

    2K+ + SO32- + 2H+ +2CL- 2K+ + 2CL- + H2O + SO2

    SO32- + 2H+ H2O + SO2


    3. Kam dissosilanuvchi moddalarning xosil bulishi.

    KOH + HCL KCL + H2O

    K+ + OH- + H+ + CL- K+ + CL- + H2O

    OH- + H+ H2O

    Eritmadagi chukma sirtida erigan moddaning ionlari buladi. Agar
    kiyin eriydigan birikmaning biror soni ion erituvchi bilan biriksa, u xolda modda eriydi.

    Pb(OH)2 + 2HCL PbCL2 + 2H2O

    Pb(OH)2 + 2H+ + 2CL- PbCL2 + 2H2O

    Bu misolda PbCL2 chukmaga tushadi va kam dissosilanuvchi suv xosil buladi, natijada Pb(OH)2 eriydi.

    Agar kuchli elektrolit eritmalarini aralashtirsak ularning ionlari orasida kaytar reasiya boradi, ya'ni eritmada molekula xosil bulmay, bu elektrolitlarning ionlari uzgarmay koladi.

    NaCL + KNO3 NaNO3 + KCL

    Na+ + CL- + K+ + NO3- Na+ + NO3- + K+ + CL-
    Eritmalar aralashtirmasdan va aralashtirilgandan keyin xam eritmada fakat Na+, K+, CL-, NO3- ionlar erkin xolda buladi, Lekin eritma sovitilib, kristallarga aylanganida 4 ta tuzning aralashmasi xosil buladi.

    Kiyin eruvchan birikmaning chukmasi sirtida shu chukma bilan ionlar urtasida muvozanat sodir buladi. Kam eriydigan tuzga massalar ta'siri konunini kullasak.

    CaCO3 Ca2+ + CO32-

    Muvozanat kattik modda (CaCO3) va eritmadagi ionlarning tuknashish sirtida sodir bulgani uchun [CaCO3] konsentrasiyasi uzgarmaydi. Uzgarmas temperaturada K[CaCO3] kupaytmasi uzgarmas kattalik bulgani uchun uni EK bilan ifodalanadi:

    [Ca2+][CO32-] = [CaCO3]. K=const=EK

    Kattik fazaning sirtidagi tuyingan eritmadagi kam eruvchan birikmaning ionlar konsentrasiyasini kupaytmasi biror temperaturada uzgarmas kiymat bulib, moddaning eruvchanlik kupaytmasi (EK) deyiladi.

    EKAgCL =[Ag+][Cl-]=1.7310-10

    EKBaSO4 =[Ba2+][SO42-]=1.4310-9

    EKCaCO3 =[Ca2+][CO32-]=4.5210-9

    EKCuS =[Cu2+][S2-]=610-36

    EKHgS =[Hg2+][S2-]=510-52
    Eruvchanlik kupaytmasi kiyin eriydigan elektrolitning umumiy eruvchanligi bilan boglikdir. Yukoridagi mosollardan kurinib turibdiki, CuS va HgS larning eruvchanligi juda xam kichik.

    Suv molekulasini ilmiy urganish suv juda kuchsiz elektrolit ekanligini kursatadi. U vodorod kationiga va gidroksid anioniga kuyidagicha dissosilanadi:

    H2O H+ + OH-

    Suvning 15°S dagi dissosilanish darajasi 1.89.10 ga teng. Demak, 55600000 suv molekulasining fakat bittasi ionlangan xolda buladi. Lekin dissosilanish pirosessining tezligi juda yukori bulgani uchun ionlar orasida reaksiya juda tez boradi. Shuning uchun xam suvning dissosilanishi juda katta axamiyatga ega Suvning dissosilanish konstantasi

    KH2O=[H+][OH-] / [H2O] = 1.8*10-16 ga teng

    Agar bir litrda 1000/18=55.56 mol suv molekulasi bulishini xisobga olsak, unda kuyidagini yozish mumkin:

    [H+][OH-] = KH2O.[H2O] = 1.8.10-16*55.56=1.10-14

    Bu tenglama suvda va suv eritmalarida vodorod xamda gidroksid ion konsentrasiyasining kupaytmasi 22°S da doimiy kiymat bulib, KH2O bilan ishoralanishini kursatadi. [H+][OH-] = KH2O = 1.10-14 neytral muxitda:

    [H]=[OH-]=10-7 H+ va OH- konsentrasiyasining kupaytmasi fakat suv uchun emas, balki tuz, kislota, ishkorlarining suvli eritmalari uchun xam uzgarmas sondir. Bu son suvning ion kupaytmasi deyiladi. Suvning ion kupaytmasidan foydalanib xar kanday reaksiya muxitini (neytral, kislotali, ishkoriy) vodorod ionlari konsentrasiyasi bilan kursatish mumkin. Buning uchun kuyidagi xisoblash bajariladi:

    Xar kanday suvli muxitni xarakterlash uchun vodorod ioni konsentrasiyasi urniga bu konsentrasiyaning unli logarifm kiymatidan foydalanish ancha kulay. U rN bilan belgilanib vodorod kursatkich deyiladi: pH=-lg[H+]. Masalan, agar [H+]=10-5 bulsa, pH=-lg10-5=5 buladi. Eritmaning pH=3 ga teng bulsa, kuchli kislotali, pH<7 bulsa, kuchsiz kislotali, pH=7 bulsa, neytral, pH>7 bulsa, ishkoriy xossani namoyon kiladi.

    Tuzlarning gidrolizi deb, moddalarning suv bilan xar kanday uzaro ta'siriga aytiladi. Amalda kupincha tuzlarning gidrolizi bilan ish tutishga tugri keladi. Agar kislotadagi vodorod metallga tulik almashsa, muxit neytral bulishi kerak. Lekin kuchli asos va kuchli kislotadan xosil bulgan tuzlargina neytral muxitga ega buladi. Boshka tuzlar gidrolizga uchrashi natijasida neytral muxit xosil kilmaydi. Gidroliz natijasida eritmada vodorod va gidroksil ionlar konsentrasiyasi uzgaradi. Shuning uchun xam kup tuzlarning eritmalari kislotali yoki ishkoriy muxitga ega buladi. Bu xodisani erigan tuz ionlarining suv ionlari bilan biriktirish natijasida eritmada H+ va OH- ortib kolishi bilan tushuntirish mumkin. Lekin suvda H+ va OH- konsentrasiyasi juda oz bulsa xam, bu ionlar dissosilanmagan suv molekulalari bilan muvozanatda buladi. Chunki, uzgarmas temperaturada suvning ion kupaytmasi uzgarmasdir. Agar suv ionlaridan biri tuz ionlari bilan boglanib, muvozanat buzilsa, bu boshka suv molekulasini dissosilanishga olib keladi, eritmada boshka ionning konsentrasiyasi ortadi va natijada eritma kislotali yoki ishkorish muxitga ega buladi. Tuzlar gidrolizlanishining sababi shundaki, tuzning kation va anionlari suvdagi H+ va OH- ionlarini boglab kam dissosilanadigan moddalar xosil kilishi tufayli H2OH+ + OH- muvozanati ung tomonga siljiydi. Gidroliz reaksiyasini yozishda xamma vakt kuchsiz elektrolit koldigi gidrolizga uchrashini unutmaslik kerak. Chunki, deyarli xamma tuzlar kuchli elektrolitlardir. Ion tenglamada kam dissosilanuvchi, gazsimon va chukmaga tushadigan moddalar molekula kurinishda yoziladi. Reaksiyaning molekulyar va ion tenglamasini yozish gidroliz prosessini tulik kursatadi. Kuyidagi asos va kislotalardan xosil bulgan tuzlar gidrolizga uchraydi.

    1.Kuchli asos va kuchsiz kislotadan xosil bulgan tuzlar.

    Masalan,

    Na3PO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH

    3Na+ + PO43- + H2O 2Na+ HPO42- + Na+ + OH-

    PO43- + H2O HPO42- + OH-

    Kuchli asos va kuchsiz kislotadan xosil bulgan tuz gidrolizlanganda nordon tuz va ishkor xosil buladi:

    Na2HPO4 + H2O NaH2PO4 + NaOH

    HPO42- + H2O H2PO4- + OH-

    Eritmada erkin xolda ishkor yigilib kolgani uchun gidroliz kichsiz kislota xosil bulguncha davom etmaydi.

    2. Kuchsiz asos va kuchli kislotadan xosil bulgan tuzlar

    Agar kation va anion bir valentli bulsa, gidroliz natijasida asos va kislota xosil buladi:

    NH4NO3 + H2O NH4OH + HNO3

    NH4+ + H2O NH4OH + H+


    Kation kup valentli anion bir valentli bulsa, gidroliz natijasida asosli tuz va kislota xosil buladi:

    ALCL3 + H2O AL(OH)CL2 + HCL

    AL2+ + H2O [AL(OH)]2+ + H+

    Agar suv juda xam kup bulsa gidroliz davom etadi:

    AL(OH)CL2 + H2O AL(OH)2CL + HCL

    [AL(OH)]2+ + H2O [AL(OH)2]+ + H+

    Eritmada H+ ionlari yigilgani uchun gidproliz kuchsiz asos xosil bulguncha davom etmaydi.

    Kation bir valentli, anion kup valentli bulgan xolda gidroliz natijasida NQ ioni va nordon tuz xosil buladi:

    (NH4)2SO4 + H2O NH4HSO4 + NH4OH

    NH4+ + H2O NH4OH + H+

    Kation va anion kup valentli bulganda gidroliz natijasida asosli tuz va kislota xosil buladi.

    Fe2(SO4)3 + 2H2O 2Fe(OH)SO4 + H2SO4

    Fe3+ + 2H2O [Fe(OH)]2+ + 2H+

    3. Kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan xosil bulgan tuzlar.

    Eritma reaksiyasi asos va kislotaning nisbiy kuchiga boglik buladi. Masalan, ammoniy asetatning gidroliz reaksiyasini kuraylik:

    CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH

    CH3COO- + NH4+ + H2O CH3COOH + NH4OH

    Bu reaksiyada muxit neytral (pH=7), chunki gidroliz natijasida xosil bulgan maxsulotlarning dissosilanish konstantalari bir-biriga deyarli teng:

    KNH4OH =1.79.10-5; KCH3COOH=1.75.10-5

    Gidrolizga uchragan tuz molekulalari sonining umumiy erigan tuz molekulalari soniga nisbati tuzning gidroliz darajasi (β) deyiladi.

    U konsentrasiyaga boglik bulib suyultirilishi bilan ortadi. Masalan, Na2SO3 ni 0.1 n eritmasining β=4.5, 0.001 n eritmasiniki esa β=34 buladi.

    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


    Download 1.75 Mb.

    Bosh sahifa
    Aloqalar

        Bosh sahifa


    O'zbekiston respublikasi oliy va o'rta maxsus ta'lim vazirligi anorganik kimyo Ma'ruzalar matni

    Download 1.75 Mb.