Analitik kimyo fanidan


uzviy  bog‘langan  kislota  va  asos  tushunchasi


Download 250 Kb.
Pdf ko'rish
bet9/33
Sana08.01.2018
Hajmi250 Kb.
#24029
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   33

uzviy  bog‘langan  kislota  va  asos  tushunchasi  joriy  etilgan.  Bu 
tushunchaga binoan: 
Uzviy bog‘langan asosning zaryadi uning kislotasiga nasbatan bir manfiy  
birlikga ortiq bo‘ladi.  
Proton  biriktirish  yoki  uni  o‘zidan  ajratib  chiqarish  qobiliyatiga  ega 
bo‘lgan moddalar amfolitlar deb ataladi. 
                              Amfolitlar: 
NH
3  
+ H
+
 
 
↔ NH
4+     
                  suyuq  NH
3  
↔ NH
2-
 + H
+
 
asos              kislota                              kislota     asos       
 
H
2
O + H
+
 ↔ H
3
O
+
                                 H
2
O  ↔  H
+
 + OH
-
 
asos              kislota                               kislota               asos       
 
Proton  ko‘chishi  bilan  boradigan    reaksiyalar  protolitik,  tegishli 
muvozanatlar esa protolitik muvozanat deyiladi.  
Protolitik  nazariyada,  erituvchi  molekulalari  orasida    o‘zaro  proton 
almashinuv    jarayoni    avtoprotoliz  deyiladi.  Bu  erituvchining  protolitik 
xususiyatini tushunishga imkon beruvchi muxim jarayon bo‘lib, ikkita bir xil 
molekulaning biri kislota ikkinchisi asos vazifasini (o‘taydi) bajaradi va yangi 
asos xamda kislota xosil qiladi. 
  H
2
O   +  H
2
O   ↔   HO
-    
+   H
3
O
+           
K
M
 = [HO
-
][H
3
O
+
]
  
/ [H
2
O]
2
 = 1,8·10
-16
 
kislota     asos          asos      kislota                                         rK = 16,25
 
CH
3
OH+CH
3
OH↔CH
3
OH
2+
+CH
3
O
-
      K
M
=[CH
3
OH
2+
][CH
3
O
-
]
 
/ [CH
3
OH]
2
=5·10
-16
  
                                                                                                         K
M
 = 15,3 
CH
3
COOH+CH
3
COOH↔CH
3
COOH
2+
+CH
3
COO
-
          K
M
=[CH
3
COOH
2+
][CH
3
COO
-
]
 

/ [
CH
3
COOH
]
2
 = 1,7·10
5
                                                                  K
M
 = 4,75
 
Kislota  va  asoslar  bunday  amfolit  erituvchilarda  eritilganda  ular  orasida 
protolitik reaksiya boradi.  
HCl + CH
3
OH ↔ CH
3
OH
2+  
+ Cl
-
            HCl   +  H
2
O     ↔    H
3
O
+    
+   Cl
-
       
                                                                                         kislota 1    asos 2         kislota 2     asos 1          
Suvsiz  erituvchilarda  bajariladigan  reaksiyalarda  bunday  muvozanat 
mavjudligini nazarda tutish kerak.  
Protolitik  nazariyaga  muofiq  kislota  asosga  ta’sir  etilganda,  Arrenius 
ta’limoti kabi suv va tuz emas, balki yangi kislota va yangi asos xosil bo‘ladi 
                         HCl     +    NH
3         
↔         NH
4+        
+      Cl
-
 
                                kislota 1        asos 2                  kislota 2          asos 1          
Mazkur nazariyaga muofiq  barcha kislota qoldiqlari asos vazifasini bajardi 
SO
32-   
+  H
+   
↔  HSO
3-
 
Kislotaning  suvda  erishi  (ionlanishi)  mazkur    nazariyaga  binoan 
neytrallanish reaksiyasi kabi izoxlanadi 
                       HNO
3      
+     H
2
O     ↔    H
3
O
+     
 +    NO
3-
 
                                kislota 1          asos 2            kislota 2       asos 1          

74 
 
Protolitik nazariyaga asosan kationlar – lioniy  N
3
O
+

   
NN
4+    
anionlar – 
liat
    
SO
32-
, CH
3
SOO

 deb ataladi nitrat, CH
3
SOO

 atsetat.  
Protolitik  nazariyaning  kamchiligi:  Bu  nazariya,  protonlar  bilan 
ta’sirlashmaydigan, yoki proton ko‘chishi sodir bo‘lmaydigan, kompleks xosil 
bo‘lish  reaksiyalardagi,  kislota  –  asos  xossalarini  tushuntira  olmaydi.  SHu 
sababli  Lyuis  tomonidan    keng  qamrovli  kislota  va  asoslarni  elektron 
nazariyasi ishlab chiqilgan.   
Lyuisning  elektron  nazariyasiga  binoan  –  elektron  juftini  qabul 
qiluvchi  (akseptor)  moddalar  –  kislotalar,  elektron  juftni  beradigan 
(donor)  moddalar  –  asoslar  deyiladi.  Mazkur  nazariyaga  muofiq  donor-
akseptor bog‘ini vujudga kelishi neytrallanishi reaksiyasini natija-sidir  
    
       +        
H
3
O
      
+  :NH
3
     →    [NH
4
]
+
  +  N
2
O                Cu
2+
    +     4NH
3  
→ [Cu(NH
3
)
4
]
2+
  
                
 
             kislota 1     asos 2             kislota 1      asos 2               kislota           asos 
Lyuis nazariyacining kamchiligi shundan iborat-ki  unda kislota – asos 
tushunchalari  g‘oyat  keng  sharxlangan  bo‘lib,  unga  ko‘ra  kompleks    xosil 
bo‘lish  va  ba’zi  oksidlanish  qaytarilish    reaksiyalari  kam  kislota  –  asos 
munosabati kabi talqin etiladi.  
M.N.Usanovichning solvotizimlar nazariyasiga  ko‘ra: 
Erituvchining lioniy ioni bilan bir ismli kation xosil qiluvchi moddalar 
kislota deyiladi  
        Erituvchi          2
CH
3
COOH
    

    
CH
3
COOH
2+  
+ CH
3
COO
-
          
        
Erigan modda
   H
3
COO
Na   →    Na
+
  + 
CH
3
COO
-
          
 
                                                     
asos 
        Erigan modda
   
HClO
4    
→    
CH
3
COOH
2+  

ClO
4-
 
                                    kislota            
   
Erituvchining  liat  ioni  bilan  bir  ismli  anion  xosil  qiluvchi  moddalar 
asoslar deyiladi. 
Misol:  Erituvchi: 2H
2
O  ↔  H
3
O
+
  + 
OH
-
 
Erigan modda
  CH
3
COOH
 
+ H
2
O →
 
CH
3
COO
-
  +  
H
3
O
+
     
Erigan modda
  
NH
3  
+ H
2
O → NH
4+
 + 
OH
-
 
                             asos
 
4.2. Kislota-asos reaksiyalaridagi muvozanat 
(protonlanish doimiysi) 
Kislota-asos  tizimidagi  reaksiyalar  analitik  kimyoda  juda  keng 
qo‘llanadi.  Masalan  kationlar  kislota  va  asoslar  ta’siriga  bo‘lgan 
munosabatlariga  ko‘ra  6  xil  analitik  guruxga  tasniflangan.  Neytrallanish 
xamda kislota va asoslar xosil bo‘ladigan gidroliz reaksiyalarida xam kislota-
asos ta’sirotlari vujudga keladi, bularning borchasi analitik kimyoda muxim 
axamiyat kasb etadi.  
Qo‘yida,           HA    +     B      ↔       BH
+
     +     
A
-
 
                                                      1 kislota       2 asos             2 kislota      1 asos                 

75 
 
Kislota-asos reaksiyasining muvozanat doimiysini xisoblash formulasini 
keltirib chiqaramiz  HA ↔ H
+
 +A
-   
tenglamaga ko‘ra  
kislotalik doimiysi   K
HA
 =
  
[H
+
][A
-
] / [HA] 
H   ↔  B + H

 tenglamaga ko‘ra   
Kislota (2)ning doimiysi K
BH
 = [B][H
+
 ] / [BH
+

M.T.Q.  asosida  kislota  (HA) va  asos  (V)  orasidagi  kimyoviy muvozanat 
doimiysi qo‘yidagicha yoziladi 
 
                  [BH
+
]·[A
-
]           [H
+
]         [BH
+
]·[A
-
]·[H
+
]          K
HA
 
       K
M
 
=  --------------------------   ·    -------------   =   -----------------------------------  =   --------------
 
                   [HA]·[B]            [H
+
]           [B]·[H
+
[HA]           K
BH
+
 
 
 
Ta’rif:  Muvozanatdagi  birinchi  kislotaning  kislotalik  doimiysini,  xosil 
bo‘lgan  ikkinchi  kislota  doimiysiga  nisbati  kislota-asos 
reaksiyasining muvozanat doimiysi deyiladi 
Yuqoridagi  ifoda  yoki  uning  logariflangan    pK

=  pK
HA
  –    pK
BH
+
   
ifo-
dasidan  qo‘yidagi  xulosa  chiqadi.    Kislota-asos  muvozanatning  yo‘nalishi 
reaksiyada qatnashayotgan kislotalar kuchlarining raqobatiga bog‘liq.  
Masalan  K
HA  
>  K
BH

    
ya’ni   
 
pK
A  
<  pB
BH
+    
bo‘lganda,  xosil bo‘layotgan 
(BH
+
) kislota (HA)ga nisbatan kuchsiz bo‘lgani sababli K

>1 ya’ni (pK
 
< 0) 
bo‘lib muvozanat maxsulotni xosil bo‘lish tomoniga siljigan bo‘ladi 
                          (1)                                                   (2) 
Misol:    CH
3
COOH  +  C
6
H
5
ONa   ↔   C
6
H
5
OH   +   CH
3
COONa 
                  pK = 4,76                               pK = 9,98 
pK

= 4,76 – 9,98 = -5,23 < 0  muvozanat o‘ngga siljigan 
                CH
3
COOH  +  NaCN  ↔   HCN   +   CH
3
COONa 
                  pK = 4,76                               pK = 0,85 
 pK

= 4,76 – 0,85 = 3,9 > 0    K
M
<<1  muvozanat chapga siljigan 
Xulosa:  Kislota-asos  muvozanati  kuchsiz  kislota  (asos)  xosil  bo‘lish 
tomoniga soljiydi.   
4.3. Kuchli va kuchsiz elektrolit eritmalarining pH  
qiymatini xisoblash 
1.
 
Kuchli kislota eritmasining pH qiymati:  
     HCl → H
+   
+ Cl
-  
           [H
+
] = C
K
 
                                       
2.
 
Kuchli asos (ishqor) eritmasining pH qiymati: 
NaOH → H
+   
+ OH
-          
[OH] = C
a   
  IK
N
2
O
 = [H
+
][OH
-
] = 1
·
10
-14
 dan 
             [OH
-
] = 10
-14 
/ [H
+
] = K

/ [H
+
]          [H
+
] = K

/ [OH
-
] = K

/ C
a
 
                                           pH = pK
w
 
 
  pC
a
 
     Masala 0,1 NaOH eritmasining pH? 
                   [H
+
] = 10
-14 
/ 0,1 = 1
·
10
-13   
  pH = 13    
3.
 
Kuchsiz  kislota eritmasining pH qiymatini xisoblash:  
    K
М 
=  K
НА
 / K
ВН
+
 
 
     рН = l
д
С
К 
=  рС
К
 
 

76 
 
     HCOOH  ↔ HCOO
-
 + H
+
        K

= [HCOO
-
][H
+
] / [HCOOH] = [H
+
]
2
 / C

     [H
+
]
2
 = K

·
 
C
K            
K
K
C
K
H



]
[
       pH = (pK

+
 
pC
K
) / 2
          
 
4.
 
Kuchsiz asos  eritmasining pH qiymatini xisoblash:
 
 
NH
4
OH ↔ NH
4+  
+
  
OH
-     
K

= [NH
4+
]·[OH
-
] / [NH
4
OH]  
[OH
-
] = [NH
4+
];   [NH
4
OH] = C
a     
bo‘lgani uchun 
     K

= [OH
-
]
2
 / C

,  [OH
-
]
2
 = K

·
 
C
a
    IK
H
2
O
 → [H
+
][OH
-
] = 1
·
10
-14
 = K
w
 
     [OH
-
] = K
w
 / [H
+
]    K
w2 
/ [H
+
]
2
 = K

·
 
C
a       
[H
+
]
2
 = K
w2 
/ K

·
 
C
a
 
     
a
a
w
C
K
K
H



/
]
[
    yoki manfiy logarifm ko‘rinishida  
                                                              pH =  pK
w
 – (pK

+
 
pC
a
) / 2
          
 
     Masala 0,1m NH
4
OH pH? 
                   pH = 14 – (4,76 + 1) / 2 = 14 – 2,88 = 11,12  
Xulosa:  Ionlanish  doimiysi  birikmani  mustaxkamligini  belgisi  bo‘lib 
kimyoviy  birikma  qonchali  mustaxkam  bo‘lsa  unin  ionlanish 
doimiysi xam shunchalik kichik bo‘ladi. 
Tayanch iboralar 
10.
 
Protolitik  nazariya:  asoslar  –  protofil  moddalar,  kislotalar  – 
protogen  moddalar. Lioniy ioni  - kationlar, liat ioni – anionlar.  
11.
 
Protolitik  muvozanat:  reaksiyaga  kirishuvchi    moddalar  orasida  
proton almashinuv muvozanati. 
12.
 
Lyuis  nazariyasi:  kislota  –  juft  elektron  akseptori,  asos  –  juft  
elektron beruvchi donor
13.
 
Kislota-asos  muvozanatning  doimiysini  –  birinchi  reaksiyaga 
kiruvchi  kislota  ionlanish  doimiysini,  ikkinchi  asos  bilan  uzviy 
bog‘lanib,  xosil  bo‘lgan  ikkinchi  kislotaning  ionlanish  doimiysiga 
nisbati  K

 =  K
NA
 / K
VN
+
  
 
14.
 
Ionlanish  doimiysi  –  birikmadagi  kimyoviy  bog‘  barqarorligi 
(mustaxkamligini) tovsivlovchi kattalik.  
15.
 
pH – vodorod ionlari konsentratsiyasini manfiy  logarifmi. 
16.
 
pK
d
  –  ionlanish  doimiysini  (yoki  muvozanat  doimiysi)    manfiy  
logarifmi. 
Nazorat savollari 
1. Protolitik nazariyaning mohiyati.  
2. Brensted-Lauri nazariyasi bo`yicha kislota va asoslarni farqlang.  
3. Ionlanish doimiysiga ta`rif bering. 
4. Lyuis nazariyasining kamchilik va afzalliklari.  
 

77 
 
Foydalanilgan adabiyotlar 
1.  Analiticheskaya  ximiya.  problemы  i  podxodы.  tom  1.  R.  Kelnera,  J.-M. 
Merme, M. Otto, G.M. Vidmer. - M. Mir, Izdatelstvo AST, 2004  
2.  Analiticheskaya  ximiya.  problemы  i  podxodы.  tom  2.  R.  Kelnera,  J.-M. 
Merme, M. Otto, G.M. Vidmer. - M. Mir, Izdatelstvo AST, 2004 
3.  Xaritonov  Yu.Ya.,  Yunusxodjaev  A.N.,  Shabilalov  A.A.,      Nasirdinov  S.D. 
«Analitik kimyo.  Analitika». Fan. T.  2008.  1 - jild (lotinda) 
4.  Xaritonov  Yu.Ya.,  Yunusxodjaev  A.N.,  Shabilalov  A.A.,      Nasirdinov  S.D. 
«Analitik kimyo.  Analitika». Fan. T.  2013.  2 - jild (lotinda)   
5. Fayzullaev O. «Analitik kimyo asoslari» Yangi  asr avlodi, 2006. 
6.  Mirkomilova M. «Analitik  kimyo». O„zbekiston, Toshkent.   2001.  
 
5-mavzu: Kislota-asos muvozanati va uning analitik kimyodagi ahamiyati.  
(2-ma‟ruza) 
Reja: 
1. Gidrolitik muvozanat. Gidroliz doimiysi va darajasi.
       
 
 2. Gidrolizga ta’sir etuvchi omillar.  
 3. Bufer tizimlar va ulardagi protolitik muvozanat. 
 4. Amfoterlik  va uni taxlilda qo‘llanishi. 
5.1. Gidrolitik muvozanat. Gidroliz doimiysi va 
darajasi  
Gidrolizning  lug‘aviy      ma’nosi  –  suv  ta’sirida 
parchalanish (dissotsiatsiya deb tushunilmasin) demakdir.  Anorganik kimyo 
kursidan  sizlarga  ma’lum-ki  kuchsiz  kislota    yoki  asos  ionlaridan  tarkib 
topgan  tuzlar  suvli  eritmalarda  gidrolizlanib,  tegishli,  kuchsiz  kislota  yoki 
asoslar xosil qiladi.  
 Gidroliz  reaksiyasida  qaror  topadigan  muvozanat  –  gidrolitik 
muvozanat deyiladi. 
 
 Gidroliz  reaksiyasining  miqdoriy  tavsifi  sifatida  gidroliz  doimiysi  va 
gidroliz darajasi tushunchalari qiritilgan. 
Gidroliz  reaksiyasiga  massalar  ta’siriy  qonuni(M.T.K.)ni  qo‘llab 
chiqarilgan gidrolitik muvozanat doimiysi – gidroliz doimiysi deyiladi. 
Tuz eritmasida gidrolizlangan ionlar sonini (n
h
) ionlarning umumiy soni 
(n)ga nisbati gidroliz darajasi (h) deyiladi
h =  n

/ n yoki soddaroq xolda h =  C

/ C
t
 
C

 – gidrolizlangan,  C
t
  –  tuzni umumiy konsentratsiyasi  
Gidroliz  darajasi  foizlarda  yoki  birning  ulushlarida  ifodalanadi.  Uning 
qiymati  eritma konsentratsiyasini kamayishi, xaroratni ortishi bilan ortadi. 

78 
 
Odatda,    dissotsiatsiyalanish  jarayonida  xosil  bo‘layotgan  ionlarning 
juda oz qismigina gidrolizlanadi. SHuning uchun gidroliz darajasi doimo h << 
1 kichik bo‘ladi.  
Gidroliz ba’zi kationlarni (Bi
+3
, Sb
+3
)  ochishda foydalanilsa-da aksariyat 
xollarda, analitik samaraning kuzatilishiga salbiy ta’sir etadi. Masalan Fe
+3
 + 
NCS
-
  →  [FeNCS]
2+
  -da  qizilrang  Fe
+3
  +  3HOH  →  Fe(OH)
3
↓+  +3H
+   
gidroliz  
natijasida  sezilmasligi  mumkin. Analitik reaksiya – samarali bo‘lishi uchun 
gidroliz jarayonini boshqara bilish zarur.  
5.1.1. Kuchsiz kislota anionini gidrolizi 
Tarkibida  kuchsiz  kislotaning  anioni  bo‘lgan    tuzning  gidrolitik 
muvozanatiga doir misolni ko‘rib chiqamiz  
CH
3
COONa + H
2
O ↔ CH
3
COOH + NaOH 
CH
3
COO
-
 + HOH ↔ CH
3
COOH + OH
-
              K
w
 = [H
+
][OH
-
]
  
= 10
-14
 
    C
g
 – C
g
                        C
g
                  C
g
 
 
                 [CH
3
COOH]·[OH
-
]          
       K
g
 
=  -------------------------------------- 
                       [CH
3
COO
-
]          
     
              
    
Surat va maxrajini  [H
+
]  ko‘paytirib 
 
                 [CH
3
COOH]·[OH
-
]               [H
+
]            K
w
 
       K
g
 
=  -------------------------------------------   ·    ----------------   =    -------------
 
                       [CH
3
COO
-
]                        [H
+
]             K
k
 
 
 
 
Ikki tegizli kuchsiz kislota tuzlari uchun  
Misol:  K
2
S       K
g′ 
 =  K
w
 / K
k″
        K
g″ 
 =  K
w
 / K
k′
        
Gidroliz darajasini xisoblash formulasi         h
 
 = C

/C
g
    C

= C
t

  K

= C

· C

/C

– C
g
 = h · C
t
h /(1 – h) = C
t
h
2
 /1 – h    h <<1  bo„lgani uchun
  
K

= C
t
h
2
 
             h = √K
g
 / C

= √ K
w
 / K
k
 · C
t
   yoki h = (K
w
 /K
k
· C

)
 
½ 
2 negizli kuchsiz kislota tuzlari uchun 
             h′ = √K
w
 /K
k″
 C
g          
h″ = √K
w
 /K
k′
 C
g          
 
               5.1.2. Kuchsiz asos  kationining gidrolizi 
       NH
4
Cl + H
2
O ↔ NH
4
OH + HCl 
         NH
4+ 
 +  H
2
O ↔ NH
4
OH  + H
+
 
         C

– C
g
                       C
g
          C
g
 
Gidrolitik muvozanat doimiysining surat va maxrajini [OH
-
]ga 
ko‘paytirib:  
                              
                 [NH
4
OH]·[H
+
]          [OH
-
]            K
w
 
       K
g
 
=  ----------------------------------   ·    ----------------   =    -------------
 
                       [NH
4+
]                 [OH
-
]             K

      K
г 
=  К
w
 / К
к
 
 

79 
 
                                                                                           K

 =  K
w
 / K
a′ 
 
2 negizli kuchsiz asos uchun   K
g′ 
 =  K
w
 / K
a″
        K
g″ 
 =  K
w
 / K
a′
        
  K

=C
g
·C

/C

–  C
g
=C
t
h·C
t
h  /C
t
(1–h)=C
t
h
2
  /(1–  h)=C
t
h
2
  /1–h       h <<1 
bo‘lgani 
uchun 
               K

= C
t
h
2
          h = √K
g
 / C

= √ K

/ K
a
 · C
t
 
             5.1.3.  Kuchsiz  asos    kationi  va  kuchsiz  kislota  anionlaridan 
xosil bo‘lgan tuzning gidrolizi 
CH
3
COO

 +  NH
4+
 + H
2
O ↔ CH
3
COOH + NH
4
OH 
  C

– C
g
        C

– C
g
                        C
g
                C
g
 
                                                                                                 C
t
 >> C

Gidrolitik  muvozanat  doimiysini  sur’at  va  maxrajini  suvning  ion 
ko‘paymasiga K

ko‘paytirib  
                 [CH
3
COOH]·[NH
Download 250 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   33




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling