' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko
h ,дн = — 71 lkJ asosli kislotalar — bitta vodorod kationi hosil bo'ladi; H2S, H 2C 0 3
Download 6.95 Mb. Pdf ko'rish
|
h ,дн = —
71 lkJ asosli kislotalar — bitta vodorod kationi hosil bo'ladi; H2S, H 2C 0 3, H2S 0 4 — ikki asosli, H 3P 0 4, H 3A s 0 4 — uch asosli kislotalar, chunki dissotsilanganda tegishlicha ikkita va uchta vodorod kationi hosil bo‘ladi. Sirka kislota CH3COOH molekulasidagi to ‘rtta vo dorod atomidan faqat bittasi, karboksil gruppa — COOH tarkibiga kiradiganigina kation H + holida ajrala oladi — sirka kislota bir asoslidir. Ikki va k o ‘p asosli kislotalar bosqich bilan (asta-sekin) dissotsilanadi. Masalan: H 3
4
2
4
2
4
2
H 2
FT + H 2
Ko'p asosli kislota, asosan, birinchi bosqich bo'yicha, kam- roq ikkinchi bosqich bo'yicha va juda oz darajada uchinchi bosqich bo'yicha dissotsilanadi. Shuning uchun, masalani fosfat kislotaning suvdagi eritmasida H3P 0 4 molekulalari bilan birga (asta-sekin kamayib boradigan miqdorlarda) H2PO“ , НРО4' ва PO4’ ionlari ham bo'ladi. Dissotsilanganida anionlar sifatida faqat gidroksid-ionlar hosil bo‘ladigan elektronlar a s o s la r deyiladi. Masalan: KOH<=>K+ +О Ғ Г ; N H 4
Suvda eriydigan asoslar ishqorlar deyiladi. Ular ko'p emas. Bular ishqoriy va ishqoriy-yer metallarning asoslaridir: LiOH, NaO H , KOH, RbOH, CsOH, FrOH va Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Ra(OH)2, shuningdek N H 4OH. Asoslarning ko'pchiligi suvda kam eriydi. Asoslarning kislotaliligi ularning gidroksil gruppalari (gidrok- sogruppalari) soni bilan aniqlanadi. Masalan, N H 4OH — bir kislotali asos, Ca(OH) 2 — ikki kislotali, Fe(O H ) 3 — uch kislotali va h. k. Ikki va ko'p kislotali asoslar bosqich bilan dissotsilanadi: Ca(O H ) 2
<^C a(O H )+ +O H “ (birinchi bosqich) C a(O H )+ ^±C a2+ +O H “ (ikkinchi bosqich) Lekin dissotsilanganda bir vaqtning o'zida vodorod kationlarini va gidroksid-ionlarni hosil qiladigan elektrolitlar ham bor. Bunday elektrolitlar amfoter elektrolit yoki qisqacha amfolitlar deyiladi. 144 Ularga suv, rux, aluminiy, xrom gidroksidlari va k o‘pgina boshqa moddalar kiradi. Masalan, suv H + va OH- ionlarga dissotsilanadi (oz miqdorda): H 2
Demak, suvda vodorod kationlari H + borligi tufayli kislota xossalari va O H — ionlari borligi tufayli asos xossalari bir xil darajada ifodalangan. Amfoter rux gidroksid Zn(O H ), ning dissotsilanishini ushbu tenglama bilan ifodalash mumkin: 2 0 H - + Z n +2
2
)2
2
)4 ]2
+ 2 H + D isso tsilan ga n id a m etallarning kationlari (shuningdek, ammoniy kation N H 4
bo‘ladigan elektrolitlar tu z la r deyiladi. Masalan: (N H 4
2
4
N a 3
4
4
4
5
4 4
ionlar ajraladi. Masalan: M g(O H )C l?^ M g(O H )+ + С Г va so'ngra M g(OH) + 5.9- §. Dissotsilanish darajasi Elektrolitik dissotsilanish qaytar jarayon bo'lgani sababli elektrolitlarning eritmalarida ionlar bilan birga molekulalar ham bo'ladi. Shu sababli elektrolitlarning eritmalari dissotsilanish darajasi (grekcha alfa a harfi bilan belgilanadi) bilan tavsiflanadi. D is s o ts ila n is h d a r a j a s i — bu ionlarga ajralgan molekulalar sonining umumiy erigan molekulalar soni N ga nisbatidir: Elektrolitning dissotsilanish darajasi tajriba yo‘li bilan aniqlanadi va birning ulushlarida yoki protsentlarda ifodalanadi. Agar a = 0 bo'lsa, u holda dissotsilanish sodir bo'lmagan, agar a = lyoki 100 % bo'lsa, u holda elektrolit ionlarga to'liq ajralgan bo'ladi*. Agar a = 20% bo'lsa, bu berilgan elektrolitning 100 moleku- lasidan 20 tasi ionlarga ajralganligini ko'rsatadi. Turli xil elektrolitlarning dissotsilanish darajasi turlicha bo'ladi. Tajriba dissotsilanish darajasi elektrolitning konsentratsiyasiga va temperaturaga bog'liqligini ko'rsatadi. Elektrolitning konsentratsiyasi kamayganida, ya’ni u suv bilan suyultirilganida dissotsilanish darajasi doimo ko'payadi. Odatda temperaturaning ko'tarilishi ham dissot silanish darajasini oshiradi. Elektrolitlar dissotsilanish darajasiga qarab kuchli va kuchsiz elektrolitlarga bo'linadi (quyiroqqa q.). Kuchsiz elektrolit — sirka kislota elektrolitik dissotsilanganda dissotsilanmagan molekulalar bilan ionlar orasida qaror topadigan muvozanatning siljishini ko'rib chiqamiz: CH 3
3
ionlar eritmaga o'tadi. Eritmada molekulalar ham bo'lmaydi. Shu sababli kuchli elektrolitlar eritmalarida dissotsilanmagan molekulalar haqida faqat shartli ravishda so ‘z yuritish mumkin. Ularni ion juftlari (N a+Cl~), ya’ni bir-biriga yaqin turgan qarama-qarshi zaryadlangan (ionlarning radiuslari yig'indisiga teng masofaga qadar yaqinlashgan) ionlar sifatida tasawur qilish to'g'riroq b o ‘ladi. Bular go'yo dissotsilanmagan molekulalar yoki boshqacha aytganda kvazimolekulalardir. Bu holda (a) reaksiyaning tenglamasini quyidagicha yozish kerak: N a +C P (qat) N a + (suvda) + С Г (suvda) ( 6
Lekin uni sodda qilib (a) tenglama ko'rinishida yoziladi, bunda simvolida ionlar jufti (kvazimolekula) tushuniladi. Eritmada kvazimolekulalarning konsentratsiyasi doimo juda kam, ionlarning konsentratsiyasi esa katta bo'ladi. Kuchsiz elektrolitlar suvda eriganida ionlarga qisman dissotsilanadi. Ularga quyidagilar kiradi: 1 ) deyarli barcha organik kislotalar; 2) ba’zi mineral kislotalar, masalan, H 2C 0 3, H2S, H N 0 2, HCIO, H 2S i 0 3; 3) ko'pchilik metallarning asoslari (ishqoriy va ishqoriy-yer, metallarning asoslaridan tashqari), shuningdek, NH4OH, uni ammiak ning gidrati sifatida tasvirlash mumkin N H 3 H 20 (10.3 - § ga q.). Suv kuchsiz elektrolitlarga kiradi. Kuchsiz elektrolitlar eritmada ionlarning katta konsentratsiyasini hosil qila olmaydi. 5.11- §. Ion almashinish reaksiyalari Elektrolitik dissotsilanish nazariyasiga muvofiq elektrolitlarning eritmalarda sodir bo'ladigan barcha reaksiyalar ionlar orasidagi reaksiyalar hisoblanadi. Ular ionli reaksiyalar, bu reaksiyalaming tenglamalari esa ionli tenglamalar deyiladi. Ular reaksiyalaming molekular shaklda yozilgan tenglamalariga qaraganda sodda va ancha umumiy xarakterga ega bo'ladi. Reaksiyalaming ionli tenglamalarini tuzishda shunga amal qilish kerakki, kam dissotsilanadigan, kam eriydigan (cho'kmaga tushadigan) va gazsimon moddalar molekular shaklda yoziladi. Moddaning formulasi yonida qo'yiladigan I ishora shu modda reaksiya doirasidan cho'kma holida chiqib ketishini, T ishora esa modda reaksiya doirasidan gaz holida chiqib ketishini bildiradi. To'liq dissotsilanadigan kuchli elektrolitlar ion holida yoziladi. Teng lamaning chap qismidagi elektr zaryadlar yig'indisi uning o'ng qismidagi elektr zaryadlar yig'indisiga teng bo'lishi kerak. Bu qoidalarni puxta o ‘zlashtirib olish uchun ikkita misol ko‘rib chiqamiz. 1-misol. Temir (III) xlorid bilan natriy gidroksid eritmalari orasidagi reaksiya tenglamasini molekular va ionli shaklda yozing. Masalaning yechimini to'rt bosqichga bo'lamiz. 1. Reaksiyaning tenglamasini molekular shaklda yozamiz: FeCl 3
)3
3
)3
3
K N 0 3
2. K+ + С Г + N a+ + N 0 3
Keyingi bosqichlar uchun tenglama yozib bo'lmaydi, chunki elektrolitik dissotsilanish nazariyasiga ko'ra reaksiya sodir bo'lmaydi. Lekin agar bu eritma bug'latilsa, u holda ionlar orasida yangi bog'lanishlar vujudga keladi va to'rtta tuzning: KC1, N a N 0 3, NaCl va K N 0 3 aralashmasi hosil bo'ladi. Eritmalarda elektrolitlar orasida sodir bo'ladigan istalgan reaksiyani ionli tenglamalar bilan tasvirlash mumkin. Bunday reaksiyalar ionlarning zaryadlari o'zgarmasa (oksidlanish darajasi o'zgarmasa), u holda bu reaksiyalar ion almashinish reaksiyalari deyiladi. 5 .12-§. Suvning dissotsilanishi. pH Kuchsiz elektrolit bo'lgan suv oz darajada H + va O H - ion- lariga dissotsilanadi, bu ionlar dissotsilanmagan molekulalar bilan muvozanatda bo‘ladi: H20 = h ++ o h - lonlarning konsentratsiyasi odatda I litrdagi ionlarning molfari bilan ifodalanadi. Suvning dissotsilanish tenglamasidan k o‘rinib turibdiki, unda [H+] va [OH- ] bir xil. Bir litr suvda xona tempe- raturasida (22 °C) faqat 10-7 mol suv dissotsilanishi va bunda 10-7 mol/1 OH + ionlari va 10-7 mol/1 OH- ionlari hosil bo'lishi tajribada aniqlangan. Suvdagi vodorod ionlari bilan gidroksid ionlari konsentra- tsiyalarining k o ‘paytm asi suvning ion ko 'p aytm asi deyiladi (K f bilan belgilanadi). Muayyan temperatura K c — o'zgarmas kattalik bo'lib, 22 °C da son jihatidan 10-14 teng: K = [H+] [OH- ] = 10-7 • 10-7-1 0 "14 (5.4)
[OH] = K / [ H+] = 10-и/10-3=10-и mol/1. Shunday qilib, eritmaning kislotaliligi va ishqoriyligini yoki H+ ionlarning, yoki O H - ionlarining konsentratsiyasi orqali ifoda- lash mumkin. Amalda birinchi usuldan foydalaniladi. U holda neytral eritma uchun [H +]= 1 0“7, kislotali eritma uchun [H +]>10~7 va ishqoriy eritma uchun [H +]<10-7. Manfiy daraja ko‘rsatkichli sonlarni ishlatish bilan bog'liq noqulayliklarni yo'qotish uchun vodorod ionlari konsentratsiyasini vodorod ko'rsatkich orqali ifodalab, pH simvoli («pe-ash» deb o'qiladi) bilan belgilash qabul qilingan. Vodorod ionlari konsentratsiyasining teskari ishora bilan olingan o‘nIi logarifmi vodorod k o (rsatkich pH deyiladi: p H = —lg[H+] (5.5) yoki [H + ]= 10^ H (5.6) bunda [H+] — vodorod ionlarning konsentratsiyasi, mol/1. «Vodorod ko'rsatkich» tushunchasini 1909- yilda daniyalik kimyogar Syorensen kiritgan edi: p harfi — daniyacha matematik daraja — potens so'zining bosh harfi, H harfi — vodorodning simvoli. Eritmalarning muhiti pH yordamida quyidagicha belgilanadi: neytral — pH =7, kislotali — pH<7, ishqoriy — pH>7. Vodorod ionlarining konsentratsiyasi, pH qiymati va eritmaning muhiti orasidagi bog'liqlikni ushbu sxema yordamida yaqqol ifodalash mumkin: Г T 10° 10-' ЮЧО ЧО^ 10 s 10* 10-710-* 10-910-w10-"10-'210-'40-" [ H j mol/1 I----- 1----- 1----- 1----- 1----- 1----- \ ■ Kislotalilikning ortishi pH I— I----- 1— h H— I---- 1----1----1----1----1 Ishqoriylikning ortishi- H-- 1
-- 1-- 1-- 1-- 1 -- 1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Eritmaning
' v --------- ' -----------v --------- T ----------v --------- - ' ----------v --------- -
Kuchli kislotali ishqoriy ishqoriy Neytral Sxemadan ko'rinib turibdiki, pH qancha kichik bo'lsa, H+ ionlarning konsentratsiyasi shuncha katta, ya’ni m uhitning kislotaliligi yuqori bo'ladi; aksincha, pH qancha katta bo'lsa, H+ ionlarning konsentratsiyasi shuncha kichik, ya’ni muhitning ishqoriyligi yuqori bo'ladi. Eng ko'p ma’lum bo'lgan ba’zi eritmalarning pH qiymatini keltiram iz va ularga m uvofiq keladigan muhit reaksiyasini ko'rsatamiz: oshqozon shirasi — p H= l , 7 (kuchli kislotali muhit), torfli suv — p H = 4 (kuchsiz kislotali),yom g'ir suvi — pH = 6 (juda kuchsiz kislotali), vodoprovod suvi — p H =7,5 (kuchsiz ishqoriy), qon — pH =7,4 (kuchsiz ishqoriy), so'lak — p H = 6,9 (kuchsiz kislotali), ko‘z yoshlari — pH =7 (neytral). Tabiatdagi va texnikadagi turli-tuman jarayonlarda pH ning ahamiyati nihoyatda kattadir. Kimyo, oziq-ovqat va to‘qimachilik sanoatlarida hamda sanoatning boshqa tarmoqlaridagi ko'pchilik ishlab chiqarish jarayonlari muhitning muayyan reaksiyasida, y a ’ni m a’lum m uhitdagina sodir b o'lad i. Q ishloq xo'jaligi ekinlarining yaxshi rivojlanishi va yuqori hosil olish uchun ham tuproq eritmasi muayyan bo'lishi zarur. Tuproq eritmasining pH Download 6.95 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling