1. Analizning fizik – kimyoviy usullari

18. Elektrolit eritmalarning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi qanday fizik ma’noga ega?

Elektr o’tkazuvchanlikka kontsentratsiya ta’sirini yo’qotish uchun ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik () degan tushuncha kiritilgan.

Oralari 1 sm bo’lgan ikkita elektrod orasiga 1 g-ekv. modda quyilgan hosil bo’ladigan elektr o’tkauvchanlik - ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik deb ataladi. U  (lyambda) harfi bilan belgilanadi.

Agarda 1 N eritma olsak, uning  sini o’lchash uchun 1 l eritma kerak bo’ladi. Elektrodlar sathi yuzasi 1000 sm² bo’lishi kerak. Bunda 0,1 N eritma olinsa, uning 1 g-ekv. erigan moddaga moslashtirish uchun, elektrodlar sathi 1000 sm² bo’lishi lozim. Amalda bunday qilinmaydi, ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik ₀ dan hisoblab topiladi.

19. Nima uchun elektrolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligini o’lchash uchun doimiy toke mas, balki o’zgaruvchan to’kdan foydalaniadi.

Elektr o’tkazuvchanlikni o’lchash usuli asosida fizikada Uitson ko’prigi deb nom olgan Kolraush usuli yotadi. Bu usulda doimiy tok manba’idan to’g’ridan-to’g’ri foydalanib bo’lmaydi. CHunki, agar protsessda o’zgarmas tok ishtirok etsa elektroliz jarayoni va polyarizatsiya-lanish xodisalari sodir bo’lar edi.

20. eritmaning elektr o’tkazuvchanligini o’lchashda yacheyka doimiyligiga qanday omillar ta’sir qiladi?

Yacheyka doimiyligiga elektr o’tkazuvchanligi aniq bo’lgan standart elektrolit eritmalarning bir necha konsentratsiyadagi qarshiliklariga va proporsionallik doimiysiga bog’liqdir. Proporsionallik koeffitsiyenti k esa yacheykalar orasidagi masofa va yuza nisbatiga bog’liq.

21. Erituvchi sifatida suv o'miga aseton ishlatilsa, kuchsiz elektrolitning dissotsilanish konstantasining qiymati o'zgaradimi?

Kuchsiz elektrolitlar suvda kam ionlarga ajraladi a lekin kuchli erituvchi bo’lgan arganik moddalarda esa ko’roq erishi tufayli ko’proq ionlarga ajraladdi ya'ni shu sababli dissotsiatsiyalanish konstanatasi ortadi qisqa qilib aytsam o’zgaradi.

Nima uchun?

Sababi : Elektrolitning dissotsiatsiyalanish konstantasi elektrolit va erituvchi tabiatiga hamda haroratga bog‘liq, konsentratsiyaga bog‘liq emas. U birikmalar dissotsiatsiyasiningmiqdoriy xarakteristikasi bo‘lib hisoblanadi. Dissotsiatsiyalanishkonstantasi qancha katta bo‘lsa, elektrolit shuncha kuchli dissotsiatsiyalanadi.

22. Eritma konsentratsiyasining ta`siri.

Elektr o`tkazuvchanlikning konsentratsiyaga bog`liqligi elektrolitning tabiatiga bog`liq bo`lib, konsentratsiyaning oshishi solishtirma elektr o`tkazuvchanlikning ortishiga va ma`lum qiymatdan keyin kamayishiga olib keladi.

Eritma konsentratsiyasi oshishi bilan eritmada zaryadli zarrachalar soni ortadi, natijada elektr o`tkazuvchanlik ma`lum qiymatgacha ortadi, keyin esa kamayadi, chunki eritma konsentratsiyasi oshishi bilan eritmaning ion kuchi oshadi, natijada ionlar orasidagi masofa Kichrayib, ion juftlari hosil bo`lib, ionlaming harakatchanligi kamayadi.

23. Bevosita va bilvosita konduktometriya usullari orasida qanday farq bor? Qaysi usul ko’proq tanlash xususiyatiga ega? Nima uchun ?

Bevosita konduktometriya usulida potensialni belgilovchi moddaning aktivligi elektrod potensialini aniqlash asosida topiladi. Bu usul ionlarning aktivligini to'g'ridan-to'g'ri aniqlashga imkon beradigan yagona usul hisoblanadi. Bilvosita konduktometriya usuli qisqa tarzda potensiometrik titrlashdir. Bevosita ustunroq, chunki to’g’ridan to’g’ri ion aktivligini aniqlaydi.

24. Ekvivalent nuqta yaqinidagi qanday o'zgarish konduktometrik titrlashni tugatishga sabab bo'ladi?

Ekvivalent nuqta yaqinidagi elektr o’tkazuvchanlikning o’zgarishi ushbu titrlash jarayoni yakuni hisoblanadi

25. Buger-Lambert-Ber qonuni.
Buger-lambert - qonuni modda konsentratsiyasi o’zgarnas bo’lganda nurning yutilishi, yutuvchi qatlamning qalinligiga bog’liq ekanligini ifodalasa, Ber qonuni – eritma qalinligi o’zgarmas bo’lganda nurning yutilishi konsentratsiyaga bog’liq ekanligini idfodalaydi.

Ikkala qonun birlashtirilib Buger-Lambert-Ber qonuni deb qabul qilinadi va quyidagi formula bilan ifodalanadi.

J=J₀ 10^-lc ` yoki logorifmik holda



lg =lc

A lg A= lc

Moddaning optik zichligi deb ataladi.

Bu yerda А-optik zichlik, nurni yutilgan miqdorini ifodalovchi o’lchovsiz kattalik.
26. Katod potensialining doimiy qiymatidagi elektroliz, ularni doimiy holda ushlab turish sharoitlari.

Katod potensiali doimiy bo‘lgandagi elektroliz.

Elektroliz jarayonida katod potensialini doimiy holda saqlab turilganda elektrogravimetrik aniqlashning selektivligini oshirish mumkin. Elektroliz jarayonida katod potensialini doimiy holda saqlab turish uchun maxsus qurilmadan foydalaniladi: Katod potensialini o‘zgarmas holda ushlab turish uchun С-kontakt harakatga keltirib turiladi.

27. Elektr cho’ktirish usuli, mohiyati, turlari, qo’llanilishi. Elektroliz.

Elektrocho‘ktirish shunday metodki, bunda aniqlanadigan komponent elektr toki yordamida elektroliz kamerasidagi elektrodlardan biriga cho‘kadi va uning miqdori gravimetrik usulda aniqlanadi. Elektrogravimetrik metod sezgir metodlardan hisoblanadi, ammo analiz uchun ko‘p vaqt sarflanadi.

Dastlabki paytlarda elektrolizni tezlatish maqsadida elektrocho‘ktirish tok kuchining yetarlicha katta miqdorida amalga oshirilar edi. Elektroliz jarayonida tok kuchini o‘zgartirmay ushlab turish uchun berilayotgan kuchlanish oshirib boriladi, chunki metall ionlari konsentratsiyasi kamayishi bilan tok kuchi ham kamayadi. Ammo bunday usul metod selektivligining kamayishiga olib keladi.

Elektrocho‘ktirishni 3 xil usulda amalga oshirish mumkin.

1) Doimiy berib turiladigan kuchlanish hisobiga yoki yacheykaning doimiy potensiali hisobiga elektroliz.

2) Doimiy tok kuchi ta’sirida elektroliz.

3) Katod potensiali doimiy bo‘lgandagi elektroliz.

28. Elektrokimyoviy analiz usullari, ularning afzallik va kamchiliklari.

Kimyoviy analizning bu usuli elektrodlar ustida yoki elektrodlar oralig’ida sodir bo’layotgan jarayonlarga asoslangan. Bunda sistemaning qator kattaliklari ( potensial, tok kuchi, elektr miqdori, qarshilik, sig’im, elektr o’tkazuvchanlik yoki dielektrik xossalari) o’zgaradi. Bu kattaliklar aniqlanadigan moddalarning eritmadagi konsentratsiyalariga mos bo’lganligi yoki ularning o’ziga hos xususiyatlari bilan belgilanganligi uchun ular yordamida o’sha moddalarning tabiati va miqdorini aniqlash mumkin. O’lchanadigan mazkur qiymatlarning ko’p sonli umumlashmalari mavjud, biroq ular analiz usullarini to’liq ifodalab berolmaydi va shuning uchun ham usullarni sinflashda qator chigalliklar uchraydi. Bizningcha, barcha elektr kimyoviy analiz usullarida elektr zanjiri asosiy o’rinda turganligini hisobga olib, usullar sinflanishining asosiga elektrodlarda bo’ladigan jarayonlarni qo’yish maqsadga muofiqdir. Shu asosda barcha elektr kimyoviy usullarni uch guruxga bo’lish mumkin: 1) elektrod reaksiyalariga asoslangan elektr kimyoviy usullar ( potensiometriya, voltamperometriya: polyarografiya, amperometriya, inversion voltamperometriya, xronoamperometriya va boshqa voltamperometrik usullar, kulonometriya, elektr gravimetriya); 2) elektrod reaksiyalari bilan aloqador bo’lmagan elektr kimyoviy usullar ( past va yuqori chastotali konduktometriya, dielkometriya); 3) qo’sh elektr qavatning o’zgarishi bilan bog’liq bo’lgan usullar (tenzammetriya, elektr sorbsion analiz).

29. Elektr cho’ktirish usuli, mohiyati, turlari, qo’llanilishi. Elektroliz.

Elektrocho‘ktirish shunday metodki, bunda aniqlanadigan komponent elektr toki yordamida elektroliz kamerasidagi elektrodlardan biriga cho‘kadi va uning miqdori gravimetrik usulda aniqlanadi. Elektrogravimetrik metod sezgir metodlardan hisoblanadi, ammo analiz uchun ko‘p vaqt sarflanadi.

Dastlabki paytlarda elektrolizni tezlatish maqsadida elektrocho‘ktirish tok kuchining yetarlicha katta miqdorida amalga oshirilar edi. Elektroliz jarayonida tok kuchini o‘zgartirmay ushlab turish uchun berilayotgan kuchlanish oshirib boriladi, chunki metall ionlari konsentratsiyasi kamayishi bilan tok kuchi ham kamayadi. Ammo bunday usul metod selektivligining kamayishiga olib keladi.

Elektrocho‘ktirishni 3 xil usulda amalga oshirish mumkin.

1) Doimiy berib turiladigan kuchlanish hisobiga yoki yacheykaning doimiy potensiali hisobiga elektroliz.

2) Doimiy tok kuchi ta’sirida elektroliz.

3) Katod potensiali doimiy bo‘lgandagi elektroliz.

30. Yonaki jarayonlarni oldini olish.

Agar eritmada asosiy reaksiya komponentlaridan tashqari yonaki reaksiyaga kirishuvchi begona moddalar ham ishtirok etsa va bu begona moddalar asosiy reaksiya komponentlari bilan raqobat reaksiyasiga kirishsa, u holda sistemada muvozanat holatiga kelgandan keyingina sodir bo`ladi. Turli tip reaksiyalari raqobat reaksiyalari bo`lishi mumkin: bu kompleks hosil qilish, oksidlanish-qaytarilish,cho`ktirilish,kuchsiz kislota va kuchsiz asoslar hosil bo`lishi va hokazo. Erish reaksiyasida yonaki reaksiyalarning borishi cho`kmaning erishini tezlashtiradi, ya`ni erigan moddaning summar kontsentratsiyasining ortishini hisoblashni murakkablashtiradi. Kulonometrik reaksiyalarda ham yonaki reaksiyalar bormasligi shart, buning uchun tekshirilayotgan moddadagi raqobat reaksiya keltirib chiqaruvchi moddani reagent orqali yoki boshqa usullar bilan tozalab olish lozim.

31. Ichki elektroliz.

Ichki elektroliz usuli turli materiallar tarkibidagi metallar miqdorini aniqlashda qoʻllanadi. Bu usul faqat galvanik element energiyasi hisobiga katodda metallning erkin holda ajralishi bilan tushuntiriladi.

32. Kulonometrik analiz, mohiyati, turlari.

Kulonometrik analiz tekshirilayotgan eritmani elektrolizlashga asoslangan. Kulonometriya usullari bevosita va bilvosita galvanostatik va potensiostatik usullarga bo‘linadi.

1) Bevosita usullarda elektr miqdorini o‘lchash orqali modda massasini ya’ni, miqdorini aniqlash mumkin

2) Bilvosita usullarda titrantni elektr generatsiya qilish uchun sarflangan elektr miqdori bo‘yicha aniqlanadigan moddaning massasi baholanadi.

33. Ekvivlent nuqtani aniqlash usullari.
Ekvivalent nuqtani aniqlashda rangli indikatorlarni keng miqyosda qo’llash eng oddiy usullardan biri ammo u yagona usul hisoblanmaydi. Rangli indikatorlar bilan birga

Fluoroessent va xemilyuessentli indikatorlardan ham foydalaniladi. Turli fizik – kimyioviy usullar jumladan potensiometrik, konduktometrik fotometrik termometrik va boshqalar kata muvofaqqiyat bilan qo’llanilmoqda.

Potensiometrik o’lchash tirtrlash jarayonida eritma pH ni kuzatishga asoslangan. Bunda titrlash egri chizig’i ekspremental ma’lumotga binoan tuziladi va pH sakramasi bo’yicha ekvivalent nuqta aniqlanadi.

34. Faraday qonuni.

Faradey qonunlari Elektr energiyasi bilan kimyoviy jarayonlar orasida miqdoriy bog’lanish borligini dastlab (1836 yilda) ingliz olimi M. Faradey aniqlagan. Elektrolizning 1 – qonuni quyidagicha ta‘riflanadi: elektroliz vaqtida elektrodda ajralib chiqadigan moddaning og’irlik miqdori eritmadan o’tgan elektr miqdoriga to’g’ri proportsionaldir. Agar elektrodda ajralib chiqadigan moddaning og’irlik miqdoirini m bilan, elektr miqdorini Q bilan, tok kuchini J bilan, vaqtni t bilan belgilansa, Faradeyning 1 – qonuni quyidagicha yoziladi: m = К · Q = К · J · t bu yerda, K – ayni elementning elektr kimyoviy ekvivalenti, ya‘ni eritma orqali 1 kulon elektr o’tganda ajralib chiqadigan miqdori. Elektrolizning 2 – qonuni: agar bir necha elektrolit eritmasi orqali (ketma – ket ulangan holda) bir xil miqdorda elektr o’tkazilsa, elektrodlarda ajralib chiqadigan moddalarning og’irlik miqdorlari o’sha moddalarning kimyoviy ekvivalentlariga proportsional bo’ladi.

35. Kulonometrik analiz usuli.

Kulonometrik analiz tekshirilayotgan eritmani elektrolizlashga asoslangan. Bunda aniqlanayotgan moddaning ionlarga ajralishi yoki ulrning oksidlanishi va qaytarilishi uchun sarflanadigan elektr miqdori o‘lchanadi.

Bu usul oddiy bo‘lgani uchun eritmadagi ionlarni va eritmada boradigan kimyoviy protsesslarni aniqlashda keng qo‘llaniladi. Kulonometriya usuli analitik mutlaq usullardan biri bo‘lib, elektr miqdorini o‘lchashga asoslangan. Bu usul 10'9 M gacha moddani aniqlash imkonini beradi. Kulonometriya usullari bevosita va bilvosita galvanostatik va potensiostatik usullarga bo‘linadi. Bevosita usullarda elektr miqdorini o‘lchash orqali modda massasini ya’ni, miqdorini aniqlash mumkin Bilvosita usullarda titrantni elektr generatsiya qilish uchun sarflangan elektr miqdori bo‘yicha aniqlanadigan moddaning massasi baholanadi.
36. Qo’llaniladigan reaksiyalar.

Elektr kimyoviy reaksiya deganda, ikkita elektr o'tkazuvchan tutash fazaning ayrim qismlaridan ionlar yoki elektronlarning fazalar chegarasidan o'tishi natijasida tok hosil bo‘lishi bilan bog'liq bo’lgan geterogen reaksiya tushuniladi. Yuqorida keltirilgan

Zn↓→Zn²⁺ +2e va Cu²⁺+2e→Cu↓

reaksiyalar elektr kimyoviy reaksiyalarga misol bo‘la oladi.

37. Metodning afzalliklari.

Konduktometrik titrlash usullarining aniqligi ancha yuqori bo’lib, individual moddalarni aniqlashda titrlash xatosi 1 %, aralashmalarni aniqlashda 2 % dan oshmaydi.

38. Analizning potensiometrik usuli
Bu analiz elektrokimyoviy analiz usullarining asosiylaridan biri hisoblanadi. Bu usul eritmaga tushirilgan elektrodlar (galvanic elementlar)da yuzaga keladigan potensiallar farqi — elektr yurituvchi kuchni o ‘lchash bilan eritmada erigan modda miqdorini (konsentratsiyasini) aniqlashga asoslangan.
39. Nernest teglamasi
Elektrodda yuzaga keladigan potensial Nerst tenglamasi bilan ifodalanadi:


Har bir elektrod uchun yuqoridagi singari elektrod potensialini hisoblash formulalari mavjud. Elektrodlar ularda boradigan elektrokimyoviy reaksiyaning mexanizmi va ishlatish maqsadiga ko‘ra, bir necha turga bo‘linadi.
40. Galvanik еlement.
1. To’qnashuvchi (kontaktlovchi) fazalar to’plami bo’lib, ulardan biri ion o’tkazuvchi, boshqasi еsa еlektron o’tkazuvchi bo’ladi va ularning chegara sirtida potentsiallar farqi hosil bo’lib, ochiq zanjir uchida еlektr yurituvchi kuch paydo bo’lishiga olib keladi.

2. Еlektr oqimining kimyoviy manbai bo’lib, bitta galvanik yacheykadan tashkil topgan bo’ladi.