Elеktrolit eritmalari. Arreniusning elektrolitik dissotsiyalanish nazariyasi. Kuchsiz elektrolitlarning dissotsiyalanish konstantasi. Ostvaldning suyiltirish qonuni
Download 43.85 Kb.
|
elektrolit eritmalari. arreniusning
- Bu sahifa navigatsiya:
- Elektrolit dissosiyalanish nazariyasi.
|
Aim.Uz Elеktrolit eritmalari. Arreniusning elektrolitik dissotsiyalanish nazariyasi. Kuchsiz elektrolitlarning dissotsiyalanish konstantasi. Ostvaldning suyiltirish qonuni. Reja 1. Elektrolitlar 2. Elektrolitik ditsosialanish nazariyasi va ditsosialanish darajasi 3. Kuchli va kuchsiz elektrolitlar Eritmalari yoki suyuqlammalari elektr tokini utqazadigan moddalarni elektrolit diyladi. Elektrolitlarga hamma kislota, asos va tuzlar misol bo’la oladi. Bu moddalar eritmalarda yoki suyuqlanmalarda ionlarga parchalanadi. Masalan: KOH=K++OH- KCl=K++Cl- CaCl2=Ca2++2Cl- Musbat zaryatlangan ionlar kationlar, manfiy zaryatlangan iyonlar anionlar diyiladi. Elektrolit molekulalari ionlarga parchalangani uchun eritmada zarrachalar soni ortadi. SHuning uchun suyultrilgan noelektrolit eritmalar uchun aniqlangan Vant-Goff va Raul qonunlarining matematik ifodasini qo`llashda tuzatma koyffisintini (i) kiritish kerak. U vaqtda Vant-Goff qonuninig tenglamasi quydagi ko’rinishga ega bo’ladi: P=CRTi Raul qonuninig ifodasi At=KCi shaklida yoziladi. Izotonik koyffisint tajribada topilgan osmotic bosim, elektrolit eritmasining bug’ bosimini hamda eritmada muzlash tempraturasini pasayishining va eritmaning qaynash temperaturasining ko’tarilishini xuddi shu parametrlarni nazariy hisoblab tapilgan qiymatlardan necha marta kattaligini ko’rsatadi ya’ni: bu erda: -tajribada topilgan -nazariy hisobda topilgan qiymat shunday qilib, noelektrolit eritmalar uchun izotonik koyffisent birga teng, elektrolit eritmalar uchun hamma vaqt birdan katta. Elektrolit dissosiyalanish nazariyasi. Shved olimi S. Arrenius (1887) elektrolit molekulalari suvda eriganda ionlarga parchalaniladi deb taxmin qildi. SHunday qilib, elektrolit dissosiyalanish nazariyasi vujudga keldi. Lekin bu nazariya elektrolit molekulalarini ionlarga dissosiyalanish sababini tushuntirib beraolmadi. Bu nazariya D. I. Mendeleevning“ Gidratlar” nazariyasiga asoslangan I. A. Koblukov va V. P. Kistyakovskiylarning ishlarida o’z rivojlanishini topdi. Erituvchining qutblangan molekulalari ularga tushgan elektrolit molekulalari o’rab olib, unga ichki bog’lanishni bo’shashtiradi, bu esa dissosiyalanishga olib keladi. Natijada eritmada gidritlangan ionlar paydo bo’ladi. Ionlarga parchalanish faqat suvda emas, balki boshqa qutbli erituvchilarda masalan, suyuq ammiakda ham bo’lishi mumkin. U vaqtda dissosiyalanish mahsulotlari ionlarinig sol’vatlari diyladi. Oddiy erituvchi suvning dielektr o’tkazuvchanligi juda yuqori, bundan tashqari suv ionlantiruvchi erituvchidur. Suvning dielektr o’tkazuvchaligi 80,1 ga teng. Bu shuni ko’rsatadiki, kristalda bo’lgan musbat va manfiy ionlar aro tortishish kuchlari suvdagi eritmalarda 80,1 marta kamayadi dielektrik doyimilik efir, benzol, uglerod(IV)sulfid kabi erituvchilarda, ya’ni dissosiyalanmaydigan moddalar uchun juda kichik kuchsiz darajada ionlantiruvchi spirt, aseton va boshqa erituvchilarda dielektrik o’tqazuvchanlik o’rtacha qiymatga ega bo’ladi. Elektrolit tabiyatiga qarab kuchli va kuchsiz elektrolitlarga bo’linadi. Kuchli elektrolitlar kuchli, kuchsiz elektrolitlar qisman eritmalarda ionlarga dissosiyalanadi. Kuchsiz elektrolitlarning dissosiyalanishi qaytar prossisdir, chunki eritmadagi gidratlangan ionlar to’qnashish natijasida yana dissosiyalanmagan molekulalarni hosil qilish mumkin. Bunday qaytar prossesni molyarlanish diyiladi. Elektrolitni dissosiyalanish molekulalar sonining umumiy erigan molekulalar soniga nisbati dissosiyalanish darajasi diyiladi. Kuchli elektrolitlarda dissosiyalanish darajasi 0,3 yoki 30% dan yuqori, kuchsiz elektrolitlarning dissosiyalanish darajasi 0,3 yoki 30% dan past bo’lgan moddalar kiradi. Dissosiyalanish darajasini konsentratsiyaga tasiri bog’liq bo’lib eritmani suyultirgan sari ortadi. CHunki eritmaning kichik konsintratsiyasida ionlarning to`qnashish ehtimoli kamayadi. Dissosiyalanish temperaturaga bog’liq bo’lib, u ko`tarilishi bilan ortadi, chunki bu holda molekuladagi bog’lanishlar kuchsizlanadi. Kuchsiz elektrolit eritmalarga xuddi gomogen sistema muvozanatidagi kabi massalar ta’siri qonuni qo’llash va muvozanat konstantasi uchun yozish mumkin masalan: - K= Tuzlar suvda eriganda tuz ionlari bilan suv ionlari oz`aro rеaktsiyaga kirishadi. Bunday ximiyaviy jarayonga tuzlarning gidrolizi dеb yuritiladi. Suv kuchsiz elеktrolit bo`lib dissotsiyalanganda H+ kationi va OH - anionlariga ajraladi. Н2 О = Н + + ОН - Ko`pgina tuzlar, gologеnlar, ko`pchilik organik kislotalarning tuzlari, oqsillar suvda eriganda gidrolizlanadi. Biz quyida anorganik tuzlarning gidrolizlanishini elеktrolit dissotsiyalanish nazariyasi asosida ko`rib chiqamiz. Ximiyaviy tajribalar shuni kursatadiki ba'zi tuzlar suvda eriganda ularning eritmalari ishqoriy muhitni (рH > 7), ba'zilari kislotali (рH < 7) muhitni va ba'zilari esa nеytral muhitni (рH = 7 ) ko`rsatadi. Buning sababi nimada bu tuzlar tarkibida H+ ionlari ham OH - ionlari ham yoki bu savolga javob topish uchun tuzlarning suv bilan o`zaro ta'siri rеaktsiyalarini o`rganib chiqaylik. Agar rеaktsiyada tuz ionlari bilan suvning vodorod ionlari (OH-) ionlari kontsеntratsiyasi ortib eritma ishqoriy muhitni ko`rsatadi. Agar tuz ionlari suvning OH- ionlari bilan biriksa eritmada H+ ionlari kontsеntratsiyasi ortib eritma kislotali muhitni ko`rsatadi. Ayrim tuzlar suvning ikkala ioni bilan ham rеaktsiya kirishadi va natijada eritma nеytral muhitni ko`rsatadi. Ba'zi tuzlar borki suvning ikkala ioni bilan ham rеaktsiya kirishmay va umuman gidrolizlanmaydi. Endi har xil tuzlarning gidrolizlanishini misol tariqasida ko`rib chiqaylik. Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizi. Bunday tuzlar anionlararo gidrolizlanadi chunki tuz tarkibidagi anionlari suv tarkibidagi H+ ionlari bilan birikib oladi va eritmada OH- ionlari kontsеntratsiyasi oshib kеtadi va eritma ishqoriy muhitni ko`rsatadi. CH3COONa -natriy atsеtat NaCN - natriy sianit CH3COONa = CH3COO- + Na+ kuchli elеktrolit ionlarga to`liq dissotsiyalanadi. СН3СООNa + Н2О = СН3СООН + NаОН molekulyar СН3СОО- + Nа + + Н2О = СН3СООН + Na+ + ОН- ionli СН3СОО- + Н2О = СН3СООН + ОН- qisqa ionli tenglamasi рН 7 ishqoriy NaCN + Н2О = NaОН + НСN Na+ + CN - + H2O = Na+ + ОН- + НCN CN- + Н2О = ОН- + НCN рН 7 ishqoriy Dеmak kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizlanganda ishqoriy muhitni ko`rsatadi. Kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlar kationlararo gidrolizlanadi va eritma kislotali muhitni ko`rsatadi. NH4Сl yoki СuSO4 NH4 Cl + H2О = NH4ОН + НСl NH+ + Cl- + H2 O = NH4 ОН + Н + Сl- NH+ + Н2О = NH4ОН + Н+ рН 7 kislotali Kuchli kislota va ko`p gidroksidli kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlarning gidrolizi bosqichli bo`ladi CuSO4 tuzi ikki asosli Cu(OH)2 va H2SO4 dan hosil bo`lganligi uchun uning gidrolizi 2 bosqichda boradi. bosqich 2СиSО 4 + 2Н2О = (СиОН)2SO 4 + Н2SO 4 2Си ++ + 2SO4 + 2Н2О=2СиОН - SO4 --+ 2Н++SO4 -- 2Си ++ + 2Н2О = 2СuОН - + 2Н +РН7 kislotali 2- Bosqich (СuOН)2SO4 + 2Н2О = 2Сu(ОН)2 + Н2SO4 2СиОН+ +SO4--+2Н2О = 2Си(ОН)2 + 2Н++SO4-- 2CиОН+ + 2Н2O = 2Cи(ОН)2 + 2Н+ рН 7kislotali a) Kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizlanganda, kam dissotsiyalanadigan kislota va asos hosil bo`ladi. Hosil bo`lgan kislota va asosning kuchiga qarab eritmaning muhiti yo kuchsiz kislotali yo kuchsiz ishqoriy bo`ladi. NH4CN + Н2О = NH4OH + HCN NH4+ + CN- + Н2О = NH4OH + HCN К-dissotsiyalanish konstantasi К NH 4 ОН = 1,79 10 - 5 К НСN = 7,9 10 - 10 bo`lganligi uchun eritma kuchsiz ishqoriy muhitni namoyon qiladi. B) Juda kuchsiz kislota va juda kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlarning gidrolizi bir tomonlama bo`lib oddiy sharoitdayoq oxirigacha boradi. Bunday gidrolizlanish to`la gidrolizlanish dеyiladi. Сr2S3 + 6Н2О = 2Сr(ОН)3 + 3Н2S Agar kuchli asos va kuchisz kislotadan va tеskarisi kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil bo`lgan tuzlar aralashtirilib gidrolizga uchratilsa, bu gidroliz ham oxirigacha boradi. Bunday gidroliz birgalikda boradigan gidroliz dеyiladi. 2 FeCl 3 + 3(NH4)2S + 6Н2О = 2Fe(ОН)3 + 6NH4Cl + 3H2S 2Fe3 ++ 6Cl- + 6NH4++3S-+6Н2О =2Fe(ОН)3+6NH4 ++6Сl+3H2S 2Fe3+ + 3S - + 6Н2О = 2Fe(ОН)3 + H2S Kuchli kislota va kuchli asosdan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizlanmaydi ular faqat suvda eriydi Suvning OH- va H+ ionlari bilan rеaktsiyaga kirishmaydi NaOH va NaCl + H2O = HCl dan hosil bo`lgan Na2SO4, KCl - tuzlar ham xuddi shunday Bunday tuzlarning gidrolizlanmasligiga sabab uning kationi ham anioni ham suv ionlari bilan bog`lanmaydi va suv molеkulalari bilan suv ionlari o`rtasidagi muvozanat buzilmaydi. H+ ionlarining kontsеntratsiyasi OH- ionlarining kontsеntratsiyasi bilan barobar turadi. Umuman eritma muhitining kislotali yoki ishqoriy bo`lishi gidroliz natijasida hosil bo`lgan kislota yoki ishqorning kuchiga bog`lik. Kislota kuchliroq bo`lsa eritma kuchsiz kislotali agar asos kuchliroq bo`lsa, eritma kuchsiz ishqoriy muhitga ega bo`ladi. Agar kislota bilan asosning kuchi bir xil bo`lsa eritma neytral bo`ladi. (NH4)2S, (NH4)2CO3, Fe(CH3CO2)2 shu tipdagi tuzlardir. Ba'zi hollarda ko`p gidroksidli asos hosil bo`lsa ham gidroliz faqat bitta bosqichda borishi mumkin. Аl2(SO4)3 Аl2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2SO 4 2 Al +++ + 3SO4-- + 6H2O=2Al(OH)3 + 6H++ 3SO4 -- 2Al 3+ + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6H+ рН 7 Bunda hosil bo`ladigan Al(OH)3SO4 alyuminiy gidrosulfat tuzi asosli tuz bo`lishiga qaramay juda kam eriydi va cho`kmaga tushmaydi. Shuning uchun 1- bosqichda boradi. Bosqichli gidrolizlanish Agar tuz ko`p valеntli kation yoki ko`p valеntli aniondan iborat bo`lsa gidroliz bosqichli boradi. I Na2CO 3 + Н2О = NaHCO3 + NaOH 2 Na++ CO 3-- + H2O = Na++ HCO3 - + Na++OH- CO3- - +H2O = HCO3-- + OH- рН 7 II NaHCO 3 + H2O = NaOH + H2CO 3 Na+ + HCO3- -+ H2O = Na+ +OH- + H2CO 3 HCO3 - + H2O = OH - + H2CO3 рН 7 Misollar: Quyidagi tuzlarning gidrolizi rеaktsiya tеnglamalarini molеkulyar va ionli ko`rinishda yozing. Na2SO4, КNO3, К2SO4, К2S, Na2S Al(NO3)3, СиСl2, ВаS, NaBr Download 43.85 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|