Anorganik kimyo
Osmotik bosimni o ‘lchashga imkon beruvchi uskuna
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- . _ , . ^ m к m -1000 ^muz = к C;
Osmotik bosimni o ‘lchashga imkon beruvchi uskuna. a— osmotik bosimni to‘g‘ridan to'g'ri o'lchashga mo'ljallangan osmometr: 1— sopol idish va 2— monometr. b—Berkeli va Xartli tomonidan taklif etilgan osmotik bosimni o‘lchaydigan qurilma: / —monometr; 2— eritma solinadigan idish; 3— yarimo'tkazgich parda; 4— erituvchi saqlanadigan silindr. 4 -
ra s m d a o s m o s n i t o ‘g ‘r id a n t o ‘g ‘ri o ‘lc h a s h u c h u n m o 'l j a l la n g a n u s k u n a b e rilg a n (a). M o n o m e tr o s m o tik b o s im o 'z g a ris h in i k o 'rsa ta d i. B erkeli va X artli to m o n id a n ta k lif etilg an o sm o tik b o sim n i o 'lc h a y d ig a n q u rilm a esa o s m o tik b o s im o 'z g a r is h in i m o n o m e t r k o 'r s a tk ic h id a aks e ttira d i (b). V a n t- G o f f q o n u n i. O s m o s h o d is a s in i o 'r g a n i b , V a n t - G o f f q u y id a g i q o n u n n i k a s h f etd i: e rig a n m o d d a g a z h o la tid a b o 'lib , e ritm a h a jm ig a te n g h a jm n i e g a lla g a n d a h osil q ila d ig a n b o sim i sh u e ritm a n in g o s m o tik b o sim ig a te n g b o 'la d i:
b u n d a :/) — osm o tik bosim , kPa; Cm— m o la r k o n sen tratsiy a, mol/1; R — gaz doim iysi 8,31; T — m utloq h arorat,K . O s m o tik b o s im e rig a n m o d d a m o la r k o n s e n tra ts iy a sig a t o 'g 'r i p ro p o rsio n al. N o e le k t r o l i t m o d d a la r d a b u n d a y b o g 'I a n i s h M O - 2 m o l/1 k o n s e n tra ts iy a g a c h a k u z a tila d i. N o m a ’lu m m o d d a e ritm a s in in g o s m o t ik b o s im in i o 'l c h a b , u n in g m o l a r m a s s a s in i a n i q l a s h m u m k in :
C.„ = — = ------- , bo gam uchun, p = ----------- ; M = ----------- , V M V M V P V b u n d a: n — e rig a n m o d d a n in g m o lla r so n i; m — erigan m o d d a n in g m a s s a s i,g ; R — u n iv e rs a l g az d o im iy s i; V — e r itm a n in g litr s o n i; p — e r itm a n in g osm otik bosim i, kPa; T — eritm aning haro rati, K. O sm o s h o d isa si o 's im lik va tirik o rg a n iz m la r h a y o tid a m u h im ro l o ‘y n a y d i. O s m o tik b o s im la ri te n g b o 'lg a n e r itm a la r n i iz o to n ik e r itm a la r d e b , o s m o tik b o s im i y u q o ri e r itm a la r n i g ip e rto n ik , p a s t b o ‘lgan eritm a la rn i esa g ip o to n ik e ritm a d eb atalad i. D e n g iz su vining o s m o tik b o s im i 2 ,8 3 - IO6 P a g a te n g . H a y v o n la r h u ja y ra la rid a g i o s m o t ik b o s im 3 0 0 k P a ni ta s h k i l e ta d i. H u ja y r a la r g a o z iq m o d d a la r n in g k irib b o r is h i, s h u n in g d e k c h iq ib k e tis h i o s m o s h o d isa sig a a so slan g a n . K o ‘p d o ri m o d d a la r n in g t a ’siri o s m o tik b o s im n in g o rtis h i y o k i k a m a y is h ig a a s o s la n g a n . I c h n i y u m s h a tu v c h i d o ri m o d d a la rin in g t a ’siri o s h q o z o n d a tu z la r k o n s e n tra ts iy a s in i o s h ir a d i, b u esa o s h q o z o n d a g i m o d d a la n in g su y u lish ig a olib keladi. R a u l q o n u n la r i. A g a r s u v d a u c h u v c h a n b o 'l m a g a n q a ttiq m o d d a la rn i e ritilsa , (g lu k o za , sa x a ro z a , m o c h e v in a ) e ritm a u stid a g i t o ‘y in g a n b u g ‘ b o s im i to z a e r itu v c h in in g u s tid a g i t o ‘y in g a n b u g 1 b o s im id a n h a r d o im k ic h ik b o 'la d i. 1 8 8 7 -y ild a fra n su z o lim i R a u l quyidagi q o n u n la m i k a sh f etdi. I q o n u n . S u y u ltirilg a n e r itm a la r d a e r itm a u s tid a g i e ritu v c h i t o ‘y in g a n b u g 1 b o s im in in g n isb iy p a s a y is h i e rig a n m o d d a m o la r u lu sh ig a teng: P0~P _ д г . P0~P _ П j y
__ n P о ’
n + n o ’ n + n o ' A, > P &P = Рй ~ Р bunda: p a — toza erituvchining to 'y in g a n b u g ' bosim i; p — eritm adagi erituvchining to 'y in g an bug' bosimi; N — erigan m oddaning m olar ulushi;
M a ’lu m k i, e r itm a n in g m u z la s h h a r o r a ti to z a e r itu v c h in ik id a n y u q o ri b o 'la d i. I I q o n u n . E ritm a m u z la s h h a r o ra tin in g p asa y ish i e rig a n m o d d a m o la l k o n s e n tra ts iy a s ig a t o 'g 'r i p ro p o r s io n a l:
bunda: t ° muz
— toza erituvchining m uzlash harorati; /muz — eritm aning m uzlash harorati; A/muz — m uzlash h aroratin ing pasayishi; С — m olal konsentratsiya, m ol/kg; к — krioskopik doimiylik, grad, kg/m ol K rio s k o p ik d o im iy lik n in g fiz ik m a ’n o s i s h u n d a k i, u k o n s e n tra ts iy a si 1 m o l/k g b o 'lg a n n o le k tr o lit m o d d a e ritm a s in in g m u z la s h h a r o r a tin i to z a e r titu v c h ig a n is b a ta n n e c h a g ra d u s g a p a sa y ish in i k o 'rsa ta d i. H a r q a n d a y su y u q lik u n in g t o 'y in g a n b u g ' b o s im i ta s h q i a tm o s fe ra b o sim g a te n g b o 'lg a n id a q ay n ay d i. E ritm a q a y n a s h h a r o r a tin in g o rtis h i e rig a n m o d d a m o la l k o n s e n tra ts iy a sig a t o 'g 'r i p ro p o rs io n a ld ir: ^ qay~ ^ ‘ ^ ^ ЯаУ~ ^ЯаУ ^ bunda: /qay — eritm an in g qaynash harorati; t °
— toza erituvchining qaynash harorati; A/qav — qaynash haroratining ortishi; E — ebulioskopik doimiylik, grad.kg/m ol. E b u lio sk o p ik d o im iy lik 1 kg eritu v h id a 1 m o l n o elek tro lit m o d d a e rig a n d a e r itm a n in g q a y n a s h h a r o ra ti to z a e r itu v c h in ik id a n n e c h a g ra d u sg a fa rq q ilis h in i k o 'rsa ta d i. K r io s k o p ik v a e b u l io s k o p ik d o im iy l ik l a r f a q a t e r it u v c h i ta b ia tig a g in a b o g 'liq k a tta lik la rd ir. S uv u c h u n K = 1,86; E = 0,5 2; b e n z o l u c h u n К — 5 ,1 2 ; E — 2,57. E ritm a m u z la s h h a r o ra tin in g p a s a y is h in i y o k i q a y n a s h h a r o r a tin in g o rtis h in i o 'lc h a b , n o m a ’lu m e r ig a n m o d d a n in g m o le k u la r m a ssa sin i a n iq la s h m u m k in : . _ , . ^ m к m -1000 ^muz = к C; bu yerda С = — — ; A t = —
-------- ,
M g k m 1000 . .
E m 1000 M = --------------; M = --------------- , A t 8 A tm u z S bunda: C — erigan m oddaning molal konsentratsiyasi; m — erigan m odda massasi, g; g — erituvchining massasi,g; M — erigan m oddaning m olar massasi.
E ritm a n in g z a rra c h a la r so n ig a b o g 'liq x o ssa la ri, y a ’n i o s m o tik b o s im i, m u z la s h va q a y n a s h h a r o ra tla ri va to 'y in g a n b u g ' b o s i- m in in g o 'z g a ris h i u la rn in g k o llig a tiv x o s sa la ri d e y ila d i.
V a n t - G o f f v a R a u l q o n u n la r i f a q a t n o e l e k t r o li t m o d d a l a r n in g e r itm a la r ig a g in a q o ‘lla n ila d i. A g a r e r itm a d a e le k tro lit m o d d a b o 'l s a , e l e k t r o li t n i n g d is s o ts ila n is h i n a t i j a s i d a z a r r a c h a l a r n i n g s o n i o r ta d i. S h u s a b a b li e le k tr o lit e r it m a s i n i n g o s m o t ik b o s im i, m u z la s h va q a y n a s h h a r o r a t l a r i n i n g o 'z g a r i s h i s h u n d a y k o n s e n tr a ts iy a li n o e l e k t r o li t m o d d a e r itm a s i n i k i d a n y u q o ri b o 'l a d i . Y u q o rid a g i f o r m u la la r n i e le k tr o litla r e r itm a s i g a q o 'l l a s h u c h u n V a n t - G o f f i z o t o n i k k o e f f its iy e n t (i) t u s h u n c h a s i n i k i r i t d i: P = i ■ C„, R T; Atmuz
= i k -Cm, At
= / E Cm. I z o to n ik k o e f fits ie n t e le k tro lit e r itm a s in in g o s m o tik b o s im i, m u z la s h v a q a y n a s h h a ro ra tla rin in g o 'z g a ris h i te n g k o n s e n tra tsiy a li n o e le k tro lit m o d d a n ik id a n n e c h a m a rta k a tta e k a n lig in i k o 'r s a ta d i: A Ptaj
^ tmuz taj A 1qay taj .
;
^Pnaz ^ muz naz ^ qay naz bunda: a — dissotsilanish darajasi; m — h ar bir m olekuladan io n larn in g hosil bo'lish soni. O s m o tik b o sim n in g tib b iy o td a g i a h a m iy a ti. O d a m o r g a n iz m i- d ag i b io lo g ik s u y q lik la r — q o n , lim fa , to 'q im a la r d a g i s u y u q lik la r N a C l , K C I, C a C l 2 k a b i p a s t m o le k u la r m o d d a l a r n in g s u v li e r itm a la r id ir . Y u q o ri m o le k u la r m o d d a la r e r itm a la r i o q s illa r, p o lis a x a rid la r, n u k le in k is lo ta la r b o 'ls a , e ritro ts id la r, le y k o ts id la r va tro m b o ts id la rn in g s h a k lla n ish id a ish tiro k etad i. In s o n n in g q o n b o s im i 37°C d a 780 k P a b o s im g a te n g b o 'lib , s h u n d a y b o sim 0,9% li N a C l e ritm asid a yu zag a keladi ( 0 ,1 5 m ol/1), b u e r it m a n i n g o s m o tik b o s im i q o n d a g i b o s im b ila n b a r a v a r (fiz io lo g ik e r itm a ) . A m m o q o n d a N a + va C l~ io n la r id a n ta s h q a r i b o s h q a io n la r, y u q o ri m o le k u la r b irik m a la r, s h a k lla n g a n e le m e n t la r (e ritr o ts id la r , le y k o ts id la r, tro m b o ts id la r ) h a m b o r. S h u n in g u c h u n tib b iy o td a q o n n in g o 'r n in i b o s a d ig a n v a ta rk ib i q o n b ila n b ir xil b o 'lg a n e r ir m a la r is h la tila d i. A c h c h iq tu z ( M g S 0 4 -7H
2 0 ) va g la u b e r tu z i ( N a 2 S 0
4 -1 0 H
2 0 )
ic h n i su rish xossasi h a m o sm o s h o d isasig a a so sla n g a n . O s h q o z o n g a tu s h g a n b u tu z la r j u d a y o m o n s o 'r ila d i. T u z la r b o s im la r id a g i o 'z g a r is h la r tu fa y li b u tu z la rg a q a ra b su v h a r a k a t q ila d i v a su rg i ta ’sir y u z a g a kelad i. 6 . 4 . E l e k t r o l i t i k d i s s o t s i l a n i s h n a z a r i y a s i B u n a z a riy a n i 1 8 8 7 -y iId a s h v e d o lim i S .A rre n iu s y a ra tg a n . U n in g m o h iy a ti q u y id a g ila rd a n ib o ra t: 1. E lektrolitlar suvda eriganda m u sb a t va m a n fiy zaryadli ionlarga a jra lad i. B u ja r a y o n n i e le k tro litik d iss o tsia ts iy a d eb a ta la d i. 2. E le k tr to k i t a ’sirid a m u s b a t z a ry a d li io n la r k a to d g a , m a n fiy z a ry a d li io n l a r a n o d g a to rtila d i. S h u sa b a b li u la rn i m o s ra v is h d a k a tio n la r v a a n io n la r d e b a ta la d i. 3. D is s o ts ia tsiy a q a y ta r ja ra y o n d ir. E ritm a si yoki su y u q la n m a si e le k tr to k in i o 'tk a z a d ig a n m o d d a - la m i e le k tr o litla r d e y ila d i. E le k tro litla rg a tu z la r, k is lo ta la r va asoslarning suvdagi eritm alari kiradi. E ritm a s i e le k tr to k in i o 'tk a z m a y d ig a n m o d d a la r n i n o e le k tr o - litla r dey ilad i. N o e le k tro litla rg a k islo ro d , sh ak a r, g lu k o za, m o c h e v i n a k a b i m o d d a la r n in g su v d ag i e ritm a la ri k ira d i. A rre n iu s n a z a riy a s in in g k a m c h ilig i s h u n d a k i, u e ritu v c h i v a erigan m o d d a zarrach alarin in g o 'z a ro t a ’sirlashuvini hisobga olm aydi. V a h o la n k i, e r itm a d a io n la r e rk in h o ld a e m a s , b alk i g id ra tla n g a n h o ld a b o 'la d i: К А + n H 20 о К +(Н 2 0 ) х + А - ( Н 2 0 ) п.х
M a sa la n , v o d o ro d io n i e ritm a d a g id ro k so n iy io ni h o lid a b o 'lis h i a n iq la n g a n : H + + H 20 <-> H 3 0 + N H 3 + H 2 0 < -> [N H 4 ]0 H
Q u tb li k o v a le n t b o g 'l a n i s h l i m o d d a l a r m o le k u l a l a r i d a g i a to m la r o ra sid a g i b o g ' q u tb li suv m o le k u la la ri t a ’sirid a b o 's h a s h a d i va d isso tsia tsiy a r o 'y beradi: H C l(g) + n H 20 ** H (H 2 0 ) + + C I(H 2 0 ) - n., E ritu v c h in in g io n la r o ra s id a g i to rtis h u v k u c h in i s u s a y tiris h x o ssasig a d ie le k trik o 'tk a z u v c h a n lik d ey ilad i. D ie le k trik o 'tk a z u v - c h a n lik s h u m u h itd a z a ry a d la r o ra s id a g i to rtis h u v k u c h i v a k u u m - d a g ig a n is b a ta n n e c h a m a r ta k u c h s iz e k a n lig in i k o 'r s a ta d i. K u lo n q o n u n ig a b in o a n e y va e2 z a ry a d la r o ra s id a g i m a so fa r b o 'l s a , u l a r o ra sid a g i to rtis h u v k u c h i Q q u y id a g ic h a a n iq la n a d i: bunda: E — erituvchining dielektrik o ‘tkazuvchanligi. F o r m u la d a n k o ‘rin ib tu rib d ik i, a y n i e ritu v c h i u c h u n E q a n c h a k a tta b o ‘lsa, to r tis h u v k u c h i s h u n c h a k ic h ik b o 'la d i. S u v n in g d ie le k tirik d o im iy lig i en g k a tta ( E = 81 ). B io lo g ik su y u q lik la rd a v a to 'q im a la r d a tu rli io n la r j u d a m o 'l: N a C l , KC1, H C I , C a C l 2, N a H 2 P 0 4, N a H C 0 3 v a b o s h q a la r . I n s o n o r g a n iz m id a n d o im o su v c h iq ib k e ta d i: a s o s a n p e s h o b o r q a li, q is m a n te rla s h va n a fa s o lish sis te m a s i o rq a li y o 'q o tila d i. A yniq sa p e sh o b ta rk ib id a a n o rg a n ik io n la r k o ‘p b o 'la d i. O rg a n iz m d a su v a lm a s h in u v i tu z la rn in g k irib k elish i va c h iq ib k e tish ig a b o g 'liq . 6 . 5 . D i s s o t s i l a n i s h d a r a j a s i I o n la r g a a jra lg a n m o le k u la la r s o n in in g u m u m iy m o le k u la la r so n ig a n is b a ti d is s o ts ila n is h d a ra ja si d ey ilad i:
bunda: a — dissotsilanish darajasi; n — ionlarga ajralgan m olekulalar soni; N — um um iy m olekulalar soni. K u c h li ele k tro litla r e ritm a sid a m o le k u la la r io n la rg a t o 'l a d isso t- s ila n g a n . U la r d a a n in g q iy m a ti 30 % d a n y u q o ri b o 'la d i. K u c h li e le k tro litla rg a : — k u c h li k is lo ta la r H C I, H B r, H J , H N 0 3, H 2 S 0 4, H C 1 0 4, H M n 0 4, H 2 C r 0 4, H C 1 0 3, H 2 C r
2 0 7 la r k ira d i; — k u c h li a s o s la rg a I va I I g u ru h m e ta lla rin in g a s o s la ri o ln ish i m u m k in ( B e ( O H ) 2
v a M g ( O H ) 2
d a n ta s h q a r i) ; — b a r c h a su v d a e ru v c h a n tu z la r h a m k u c h li e le k tro litla rg a k ira d i. B a ’zi e le k tr o litla m in g 0,1 n e ritm a la r i u c h u n d is s o ts ila n is h d a ra ja si 1 2 -ja d v a ld a k e ltirilg a n . B u q iy m a tla rg a q a ra b e le k tr o litla r k u c h i to 'g 'r is id a x u lo sa c h iq a rish m u m k in . K u c h s iz e le k tr o litla r u c h u n d is s o ts ila n is h d a r a ja s i 3% d a n k a m q iy m a tg a eg a b o 'la d i. K u c h siz e lek tro litlarg a :
18°C da elektrolitlaning 0,1 n eritm alari uchun dissotsialanish darajasining qiym atlari Elektrolit a , %
Elektrolit a , %
H 2S 0,07
H N O 3 92 HgCl2 1,0 HI 92 n h 4 o h 1,34 HCI
91 CH-COOH
1,34 KOH
91 H F
8,5 N aO H
91 H 3P 0 4
27 KC1
86 H2S 0 3
34 NaCl
86 C u S 0 4 38 N a N 0 3 83 M gS04
42 Ba(O H ) 2 77 h 2s o 4
58 CaCl2
75 W 72 Ca(O H ) 2 75 — b a r c h a o rg a n ik k is lo ta la r ( R - C O O H ) va a s o s la r ( R —N H 2; R jN H ; R 3 N ) ; — k u c h s iz a s o s la r (d - e le m e n tla r g id o k s id la ri v a N H 4 O H ) . — b a ’zi a n o r g a n ik k is lo ta la rn i: H 2 S, H N 0 2, H 2 S i 0 3, H 2 C 0 3,
H C IO , H C N , H 2 S 0 3 o lish m u m k in . B a ’zi o rg a n ik v a a n o r g a n ik k is lo ta la r esa 0 ‘r ta c h a k u c h li e le k tro litla r q a to rig a k iritila d i: H 2 C 2 0 4, H C O O H , H 3 P 0 4.
D is s o ts ia la n is h j a r a y o n i e r itm a k o n s e n tra ts iy a s ig a , e le k tr o lit ta b ia tig a v a h a r o r a tg a b o g 'liq . H a r o r a t o r tis h i d is s o ts ia la n is h d a r a ja s in in g q iy m a ti y u q o ri b o 'lis h ig a o lib k e la d i. K u c h s iz e le k tr o l itl a r u c h u n d is s o ts ia la n is h d a ra ja s i k o n s e n tr a ts iy a k a m a y s a o rta d i ( 1 3 -ja d v a l).
eritm a konsentratsiyasiga b o ‘g ‘liqligi C,M 0,2 0 , 1
0,05 0,01 0,005 0,001 a, % 0,95 1,40 1,90 4,20 6,00 12,40 D is s o ts ia la n is h ja r a y o n in i d is s o ts ia la n is h k o n s ta n ta s i b ila n ta v sifla sh m u m k in : h n o , « н * + n o ; к = 5 5 5 ^ К — e le k tro litn in g d isso tsilan ish k o n s ta n ta s i; [H +] v a [ N 0 2 ] — io n la r n in g m o l a r k o n s e n tra ts iy a s i; [ H N 0 2] — d is s o ts iy a la n m a g a n k is lo ta n in g k o n s e n tra ts iy a s i. K islo ta v a a s o sla rn in g d isso tsia la n ish k o n s ta n ta la ri 14- ja d v a ld a k e ltirilg a n . 14-ja d va l B a’zi elektrolitlarning dissotsilanish k o n sta n ta la ri (25°C da) Kislotalar к Asoslar к H CN
H N O , H 2S ‘
н 2с о 3 H3P04 H CO O H
C H ,C O O H 7 , 2 1 0 10 410^ k , = 1 - 1 0 7 k2 = 2 , 5 1 0 3 k, = 4 , 5 1 0 7 k 2 = 4 , 8 -1 0 ’11 k , = 7 , 1 -1 0 °
k , = 5 - IO'"1 1,4-IO-4 1,74
- 10 s
N H 4OH C a(O H )2 Z n (O H )2 P b (O H )2 N H ,O H
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