Elektrolitik dissotsilanish nazariyasi Mustaqil ish

Elektrolitlar va elektrolitmaslar

O‘quvchilar fizika kursidan biladilarki, elektr toki elektr zaryadlarining ma’lum tomonga yo‘nalgan harakatidir. Bu zaryadlarni tashuvchilar turli zarrachalar: birinchi xil o‘tkazgichlarda — elektronlar, ikkinchi xil o‘tkazgichlarda esa ionlar bo‘lishi mumkin.

Dars boshida qilinadigan suhbatda kimyoviy bog‘lanishning turlari haqidagi bo‘limlarni o‘quvchilar xotirasiga tushirish zarur. Ular oksidlar va kislorodsiz kislotalarning tuzlari ionlardan tuzilganligini biladilar. Endi bunga oksidlarning gidratlari va kislorodli kislotalarning tuzlari ham ionlardan tuzilganligini qo‘shimcha qilish kerak. U yoki bu asos va kislorodli kislotaning tuzi qanday ionlardan tuzilganligi o‘quvchilar ishtirokida ba’zi misollarda tahlil qilinadi, murakkab ionlarning zaryadlari aniqlanadi.
Shundan keyin o‘qituvchi kimyoviy bog‘lanishning turi moddalarning xossalarida, chunonchi elektr o‘tkazuvchanlikda qanday aks etishi to‘g‘risidagi muammoni hal qiladi. Distillangan suv va eruvchan tuzlar, asoslar va kislotalarning vakillaridan natriy xlorid kristali, natriy xlorid, sulfat kislota, o‘yuvchi natriy eritmalarining, so‘ngra qand va boshqa moddalarning elektr o‘tkazuvchanligi tajribada sinab ko‘riladi. Har bir tekshirish natijasini o‘qituvchi doskaga, o‘quvchilar esa daftarlariga yozib boradilar.
Bu tajribalardan moddalarni elektrolitlar va elektrolitmaslarga bo‘linadi degan xulosaga kelinadi. Uquvchilar bu tushunchalarning qoidalarini yozib oladilar va moddalarning faqat uch sinfi: tuzlar, ishqorlar va kislotalar elektrolitlar ekanligini qayd qiladilar. Uqituvchi bunga qo‘shimcha qilib tuzlar va ishqorlar faqat erigan holatdagina emas, balki suyuqlangan holatda ham elektr tokini o‘tkazishini aytadi.


Elektrolitik dissotsiatsiya. Ionlarning gidratlanishi

Darsning vazifasi elektrolit eritmasida zaryadli xarakatchan zarrachalar — ionlar paydo bo‘lishida suvning rolini tushuntirib berishdan iboratdir. Qattiq holatdagi tuzlar va ishqorlar elektr o‘tkazmasligining boisi shutsdaki, garchi ularda ionlar mavjud bo‘lsada, ular kristall bo‘ylab bir joydan boshqa joyga siljiy olmaydi. Ishqorlar va tuzlar eritilganda ( yoki suyuqlantirilganda) ionlar bir-biridan ajraladi va erkin harakatlanadigan bo‘lib qoladi. Ukuvchilar daftarlariga bunday yozib qo‘yadilar: elektrolitlar suvda eritilganda yoki suyuqlantirilganda ionlarga ajralishi elektrolitik dissotsiatsiya deb ataladi. Dissotsiatsiya ajralish demakdir.

Elektrolitik dissotsiatsiya mexanizmi muhokama qilinayotganda suv molekulasining tuzilishini ko‘rib chiqish zarur. Kislorod atomining tashqi qobig‘ida juftlashmagan ikkita r-elektron bo‘ladi. r - elektronlar hosil qiladigan elektron bulutlarining o‘qi o‘zaro bir-biriga tik yo‘nalgan. Demak r-elektronlar hosil qiladigan kovalent bog‘lanishlar ham bir-biriga nisbatan 100° ga yaqin burchak hosil qilib joylashgan bo‘lishi kerak. Binobarin, suv molekulasi « burchak» shakliga ega. Uning molekulasidagi atomlar orasidagi bog‘lanish qutbli kovalent bo‘lib, umumiy elektron juftlar kislorod atomi tomon siljigan. Vodorodning ikkala atomi kislorod atomining bir tomoniga joylashgan. Atomlarning bu tariqa joylashganligi va O—N bog‘lanishning nihoyatda qutbli ekanligi tufayli suv molekulalarining o‘zi ham qutbli bo‘lib koladi: kislorod atomi tomon manfiy, vodorod atomlari joylashgan tomon esa musbat qutb hisoblanadi. Qutbli molekulalar sxematik tarzda ichiga + va — belgilar qo‘yilgan oval bilan tasvirlanadi. Mabodo suv molekulalari birmuncha simmetrik tuzilishga ega bo‘lganda edi, ular kutbli bo‘lmagan va unday holda yer sharining butun qiyofasi o‘zgarib ketgan bo‘lardi: okeanlar bug‘lanib ketib, yer shari atrofida ozroq boshqa gazlar aralashgan suv bug‘idan iborat atmosfera hosil qilgan bo‘lardi. Bu o‘rinda suvning qutbli molekulasini magnit bilan taqqoslasa bo‘ladi. Agar magnitlanmagan po‘lat strelkalar solingan qop ag‘darilsa, strelkalar yerga sochilib ketadi. Bordi-yu, strelkalar magnitlangan bo‘lsa, ular turgan gapki, yerga yaxlit bir uyum bo‘lib ag‘dariladi, chunki yerga tushganda yonma-yon turgan strelkalarning karama-qarshi kutblari bilan bir-biriga tortilganicha qoladi.
Qutbli molekulalardan tuzilgan suyuqliklarda ham qo‘shni molekulalar qarama-qarshi zaryadli qutblari bilan tortiladi, bu esa ularning bir-biridan uzilishiga, ya’ni suyuqlikning bug‘lanishiga xalaqit beradi. Shu sababli molekulalari qutbli bo‘lgan moddalar molekulalari qutbsiz bo‘lgan suyuqliklardan (molekulyar og‘irliklari bir-biriga yaqin bo‘lganda) o‘zining birmuncha qiyinroq uchuvchanligi bilan farq qiladi. Masalan, natriy xloridning kichkina kristali suvga tushganda, shu kristallga tegib turgan suv molekulalari uning sirtiga chiqib turgan ionlarga o‘zining qarama-qarshi zaryadlangan qutblari bilan tortiladi va binobarin, ionlarning o‘zaro tortilishini bo‘shashtiradi: ular kristalldan ajralib chiqib erkin bo‘lib qoladi. Suvsiz mis (P)-xloridni hamda uning eritmasi rangini ko‘rsatish mumkin: eritmada mis ionlari suv molekulalari bilan bog‘langan holda, ya’ni gidratlangan holatda qoladi. Endi kislotalardagi kovalent bog‘lanishning ular suvda eriganda ion bog‘lanishga o‘tishi mexanizmi ochib beriladi va gidratlangan vodorod ionidan iborat gidroksoniy ioni haqida tushuncha beriladi. Uqitishning bu bosqichida gidroksoniy ioni gidratlangan proton sifatida ko‘rib chiqiladi va shunday qilinganda kislotalarning dissotsilanishi va ular ishtirokida boradigan reaksiyalarning tenglamalarini yozishning bundan keyin qo‘llaniladigan soddalashtirilgan usuli (Н₃О⁺ o‘rniga Н⁺) yozish o‘rinli bo‘lib chiqadi: axir birgina vodorod ionlari emas, balki umuman boshqa barcha ionlar ham suvli eritmalarda gidratlangan bo‘ladiku, elektrolitlarning kimyoviy reaksiyalarida suv molekulalari odatda qatnashmaydi, shu sababli ionlarga bog‘langan suv molekulalari reaksiyalarning tenglamalarida hisobga olinmaydi deb kelishib olamiz.
Modomiki gidroksoniy ioni haqida o‘kuvchilarga tushuncha berilgan ekan, bundan keyin vaqt-vaqti bilan o‘tkaziladigan mashqlarda uni eslatib turish zarur. O‘quvchilar elektrolitik dissotsiatsiya reaksiyasidan tashqari neytrallanish reaksiyasini ham gidratlanishni hisobga olmagan holda: Н⁺ + ОН^- = Н₂О gidratlanishni xisobga olgan holda: