III Bob. OLINGAN NATIJALAR VA UNING TAHLILI
3.1. Dissossasiya nazariyasining ahamiyati
Tajriba natijalari ko‘rsatadiki, kuchli elektrolitlarning dissotsilanishi massalar ta’siri qonuniga bo’ysunmaydi. Kuchli elek-trolitlar eritmalar ionlarga to‘liq dissotsialanadi (α=1).
Kuchli elektrolit eritmalar spektrlarini o‘rganish eritmada dissotsilanmagan molekulalar yo‘qligini tasdiqlaydi. Kristallarni rentgenografik o‘rganish (masalan, KCl ni), ular ionli kristall panjaraga ega ekanligini ko‘rsatadi. Kristall modda eritilganda kristall panjara emiriladi va ionlar eritmaga o’tadi. Lekin elektr o‘tkazuvchanlikni o‘lchash kuchli elektrolit eritmalarida to‘liq dissotsialanish mavjudligini tasdiqlanadi, chunki eritmalarni elektr o‘tkazuvchanligi faqat elektrolitning dissotsilanish darajasiga bog‘liq bo‘lmay, ionlarning harakat tezligiga ham bog‘liqdir. Kuchli elektrolit eritmalarida ionlar soni juda ko‘p va ular bir-biri bilan shunday yakin masofada joylashganki, ular orasida elektrostatik tortishish va itarilish kuchlari vujudga keladi. Buning natijasida har qaysi ion o‘z atrofida qarama-qarshi zaryadli ionlardan iborat «ion atmosferani» hosil qiladi va u eritmada ionlar harakatiga to‘sqinlik qiladi. Bu esa elektr o‘tkazuvchanlikni kamaytiradi. Shuning uchun elektrolitning elektr o‘tkazuvchanligi o‘lchab topilgan dissotsilanish darajasi birdan kichik bo‘lib, uni effektiv yoki ko‘rinma dissotsialanish darajasi deyiladi .
Effektiv dissotsilanish darajaning qiymati, ionlar orasida o‘zaro ta’sir kuchi bo‘lgani uchun guyo elektrolit elektr tokini xuddi hamma molekulalar ionlarga dissotsilangandek o’tkazishini («ion juftlari» hosil bo‘lishini ) ko‘rsatadi. Ionlar orasidagi kuchlar eritmaning osmotik bosimiga, muzlash va qaynash temperaturasiga, ionlarning kimyoviy reaksiyaga kirishish qobiliyatiga va boshqa xossalariga ham ta’sir qiladi.
Kuchsiz elektrolit xossasini Harakterlovchi qonunlarning matematik ifodasini kuchli elektrolitlarga qo’llash uchun ionlar «aktivligini» yoki «aktiv konsentratsiyasini» aniqlash kerak. Ionlarning aktivligi deb, eritmaning ma’lum xossalariga javob beradigan ionning effektiv konsentratsiyasi tushuniladi. Ionning aktivligi-aion ionning konsentratsiyasi SION ga to‘g‘ri proporsional
aION=fSION
bu yerda: f-proporcionallik koeffitsienti (uni aktivlik koeffitsienti ham demak), aION, SION lar bilan ifodalanadi.
Odatda, aktivlik koeffitsienti birdan kichik va faqat juda ham suyultirilgan eritmada birga teng bo‘ladi. Bu holda aION= SION. Agarda f<1 bo‘lsa, ionlar aktivligi ularning konsentratsiyasidan kichik bo‘ladi
Elektrolit eritmalarda reaksiya molekula orasida bormay, erigan moddaning ionlari orasida boradi. Elektrolit eritmalarda boradigan reaksiyalarni molekulyar tenglama ko’rinishda emas, balki ion tenglama ko’rinishida uch qatorda: 1) molekulyar; 2) ion va 3) ionlar ishtirok etishi ko‘rsatadigan tenglama xolida ifodalanadi.
Ionli tenglamani yozishda kuchli elektrolitlar ion ko’rinishida; kam dissotsialanuvchi, qiyin eriydigan va gazsimon moddalar esa molekulyar ko’rinishda yoziladi.
Elektrolit eritmalarda reaksiya borishi uchun: 1) qiyin eriy-digan moddalar, 2) gazsimon moddalar, 3) kam dissotsialanuvchi moddalar hosil bo‘lishi kerak. Agar shu moddalar hosil bo‘lmasa reaksiya bor-maydi.
Qiyin eriydigan modda hosil bo‘lishi. Masalan :
ВаСl2+Н2SО4↔ВаSО4+2НСl
Ва2+ + 2Сl- + 2Н+ + SО2-4↔ВаSО4↓+2Н++2Сl-
Ва2+ + SО2-4 ↔ВаSО4↓
Keltirilagan reaksiyalardagi Ba+2 va SO2-4 ionlari o‘zaro birikib BaSO4↓ hosil bo‘lishga olib keladi.
Agar reaksiyada bir necha qiyin eriydigan moddalar hosil bo‘lsa , u holda oldin juda kam eriydigan modda cho’kmaga tushadi.
Gazsimon moddaning hosil bo‘lishi. Masalan :
Н2О
К2СО3+2НСl↔2КСl+Н2СО3 СО2
2К++СО2-3+2Н++2Сl-↔2К++2Сl-+Н2О+СО2↑
2Н++ СО2-3↔ Н2О+СО2↑
Yuqorida ko‘rsatilganidek, beqaror, yengil parchalanuvchi, uchuvchan modda hosil bo‘lsa, ularda ham ion reaksiyalar oxirigacha boradi.
3.Kam dissotsialanuvchi birikmalarni hosil bo‘lishi. Bunga reaksiya natijasida kam dissotsialanuvchi suv va kuchsiz elektrolitlarning hosil bo‘lishi misol bo‘la oladi, masalan :
КОН+НСl↔КСl+Н2О
К++ОН-+Н++Сl-↔ К++ Сl-+Н2О
ОН-+Н+↔ Н2О
Eritmadagi cho’kma sirtida erigan moddaning ionlari bo‘ladi. Agar qiyin eriydigan birikmaning biror soni ion erituvchi bilan biriksa, u holda modda eriydi. Masalan :
Рb(ОН)2↓+2НСl↔РbСl2↓+2 Н2О
Рb(ОН)2↓+2Н++Сl-↔РbСl2+2 Н2О
Bu misolda PbCl2 cho’kmaga tushadi va kam dissotsialanuvchi suv hosil bo‘ladi, natijada Pb(OH)2 eriydi.
Agar kuchli elektrolitlar eritmalarini aralashtirsak ularning ionlari orasida qaytar reaksiyalar boradi, ya’ni eritmada molekula xo-sil bo’lmay, bu elektrolitlarning ionlari o’zgarmay qoladi. Masalan :
NаСl+КNО3↔NаNО3+КСl
Nа++Сl-+К++NО-3↔ Nа+ +NО-3+К++Сl-
Eritmalar aralashmasidan va aralashtirilgandan keyin ham eritmada faqat Nа+,Сl-, К+, NО-3 ionlari erkin holda bo‘ladi, lekin eritma sovitilib, kristallarga aylanganida turtta tuzning aralashmasi hosil bo‘ladi. Elektrolitik Dissotsialanish darajasi eritma konsentrasiyasi bilan uzgarganligi uchun kislota va asoslarning kuchini Dissotsialanish konstantasi bilan Harakterlash kabul kilingan. Bu konstanta qanchalik kichik bo’lsa, elektrolit shunchalik kuchsiz bo’ladi. 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), Dissotsialanish darajasi (a) va Dissotsialanish konstantasi (K) bir-biri bilan Ostvaldning suyultirish qonuni orkali bog’langanligiga asoslanib, a ni xisoblash mumkin.
K=C* bundan
Masalan, quyidagi tenglama bo’yicha Dissotsialanuvchi:HA H++A- bir negizli kislota HA eritmasining konsentrasiyasi -C mol/l ga, Dissotsiayalanish darajasi a ga teng bo’lsa, muvozanat konstantasi
[H+] = C*,[A-] = C*,[HA] = C(1-) ga tung bo’ladi.
K = [H+][A-] / [HA] = C**C / C(1-) = 2C / 1- kelib chikadi.
Kuchsiz elektrolitlarda a ning qiymati 1 ga nisbatan juda kichik: shuning uchun (1-a) qiymatini 1 ga teng deb olish mumkin. U xolda yuqoridagi ifoda K=a2C ko’rinishga ega bo’ladi.
Eritmada ionlar konsentrasiyasi 1 l eritmadagi ionlarning mol sonlari (mol-ionG'l) bilan ifodalanadi. Uni avval g-ion/l shaklida ifodalab kelingan, uning qiymati 1 l eritmadagi ion massasiga teng. Masalan, 1g-ion/l SO42- massasi 1 l eritmada 96 g SO42- ionlari borligini ko’rsatadi. Xozirgi vaqtda 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 bo’lgan ifodasidir. Masalan, 1 g-ekv SO42- ion 96/2=48 g teng (ion valentligi nq2 bo’lgani uchun) Tajriba natijalari ko’rsatadiki, kuchli elektrolitlarning Dissotsialanishi massalar ta'sir qonuniga bo’ysunmaydi. Kuchli elektrolitlar eritmalarda ionlarga to’liq Dissotsialanadi. (a=1)
Kuchsiz elektrolit xossasini Harakterlovchi qonunlarning matematik ifodasini kuchli elektrolitlarga qo’llash uchun ionlar "aktivligini" yoki "aktiv konsentrasiyasini" aniqlash kerak. Ionning aktivligi deb, eritmaning ma'lum xossalariga javob beradigan ionning effektiv konsentrasiyasi tushuniladi. Ionning aktivligi -aion ionning konsentrasiyasi Cion ga to’gri proporsional
|
