Elyektrolit eritmalarining xossalari

Elyektrolit eritmalarining xossalari

Suyultirilgan eritmalarning barcha umumiy xossalari, ya'ni

kolligativ xossalari (to‘yingan bug‘ bosimining nisbiy pasayishi,

qaynash haroratining ortishi, muzlash haroratining pasayishi,

osmotik bosim) erigan moddaning molyar qismiga chiziqli bog‘langan

(erigan modda zarrachalarining soniga proporsional ravishda o‘zga-

radi) va uning tabiatiga bog‘liq emas. Ushbu ta'rif suyultirilgan

eritmalar uchun Raul va Vant-Goffning umumlashgan qonunini

ifodalaydi. Bunday umumiy qonuniyat organik moddalarning suv-

dagi va organik erituvchilardagi eritmalari uchun adolatli bo‘lib

chiqdi. Ammo tuzlar, kislotalar va ishqorlarni suvdagi eritma-

larining kolligativ xossalari yuqoridagi qonuniyatga bo‘ysunmas-

ligi aniqlandi. Masalan, NaCl molyar eritmasi muzlash harorati-

ning pasayishi suvning krioskopik doimiysidan (1,860) dyeyarli

ikki baravar yuqori (3,360). Dyemak kislota, ishqor va tuzlarning

suvli eritmalaridagi zarrachalarning soni eritmaning molyar kon-

syentrasiyasiga mos kyelmaydi. Bundan tashqari, suyultirilgan

eritmalar qonunlaridan chyetlanuvchi eritmalar organik moddalar-

ning suvdagi eritmalariga nisbatan ancha yuqori elyektr o‘tkazuv-

chanlikka ega, bu esa eritmada zaryadlangan zarrachalar mavjudli-

gidan darak byeradi. Eritmalari elyektr tokini o‘tkazuvchi bunday

moddalar elyektrolitlar dyeb ataladi. Elyektrolitlarning xossalari

elyektrolitik dissosilanish nazariyasining asoschisi Arryenius

(1887) tomonidan ko‘rib chiqilgan va umumlashtirilgan.

Erituvchining qutbli molyekulalari bilan erigan modda

zarrachalari orasidagi ta'sir natijasida elyektrolitik dissosi-

lanish sodir bo‘ladi. Bunday ta'sir hattoki kovalyent bog‘larni ham,

masalan, vodorod xloridni qutblantiradi. Ushbu gazni suvda

eritayotganda dielyektrik doimiysi katta bo‘lgan muhitda N-Sl

bog‘ining kuchsizlanishi hisobiga vodorod va xlor ionlari hosil

bo‘ladi. Gidratlanish natijasida ionlar eritmaga o‘tadi. Ion

kristallarini (masalan, NaCl) suvda eritayotganda ham xuddi

340

shunday jarayon kuzatiladi. NaCl ning kristall panjarasida Na+ va

Sl- ionlari bo‘lmasa ham, erituvchining qutbli molyekulalari bilan

ta'sirlashishi kristalldagi bog‘larning qutblanishiga, ularning

kusizlanishiga va zarrachalarning gidratlangan ionlar hosil qilib

eritmaga o‘tishiga imkoniyat yaratadi. Gidratlanish jarayoni kuchli

ekzotyermik bo‘lib, entalpiyaning kamayishi bilan o‘z-o‘zidan bora-

di. Odatda, gidratlanish darajasi (har bir ionni o‘rab olgan eri-

tuvchi molyekulalarining miqdori) juda katta bo‘ladi. Faqat kislo-

taning ionlanishida gidratlanish darajasi 1 ga tyeng, bu esa vodo-

rod ionining kichik o‘lchami bilan bog‘liqdir. Gidratlanish jarayo-

nida proton N2O molyekulasi sfyerasiga kirib, giroksoniy N3O+

ionini hosil qiladi. Yangi kovalyent bog‘ kislorodning erkin

elyektron jufti hisobiga donor-aksyeptor myexanizmi bo‘yicha hosil

bo‘lib, to‘yingan bo‘ladi.

Elyektrolitlarning ushbu qonunlardan chyetlanishini baholash

uchun Vant-Goff osmotik koeffisiyent i tushunchasini kiritishni

taklif qildi:

.

.

.. .

. .

naz

taj

.

.

T

T

naz

taj

muz naz

muz taj

naz

taj

R

R

T

T

R

i P

















  (IX.1)

(IX.1) tyenglama elyektrolit eritmalarining tyermodinamik

xossalari haqidagi tajribaviy ma'lumotlar asosida osmotik

koeffisiyentni hisoblash uchun ishlatilishi mumkin. Eng sodda

elyektrolitlar uchun osmotik koeffisiyent 2>i >1, murakkabroq

elyektrolitlar uchun 3>i >2 ekanligi tajribada aniqlangan. Bunday

chyetlanishlar ko‘proq yoki kamroq darajada, istisnosiz, barcha

elyektrolitlar uchun tyegishlidir. Dyemak elyektrolit eritmalarining

noelyektrolitlar uchun o‘rnatilgan qonunlardan chyetlanishi qan-

daydir umumiy sabablardan kyelib chiqadi. Yuqorida aytganimizdyek,

noelyektrolitlar elyektr tokini o‘tkazmaydi, elyektrolit eritma-

lariga esa, elyektr o‘tkazuvchanlik xosdir. Elyektrolitlarga tuzlar,

minyeral va organik kislotalar va asoslar kiradi. Ushbu modda-

larning hammasi katta amaliy ahamiyatga ega va shuning uchun, ular-

ning xossalari batafsil o‘rganilgan, xususan, ushbu eritmalarning

elyektr xossalari har tomonlama ko‘rib chiqilgan.

Ma'lumki, elyektr tokini o‘tkazuvchilar birinchi va ikkinchi

tur o‘tkazgichlarga bo‘linadi. Birinchi tur o‘tkazgichlarda, ya'ni

myetallarda, elyektr tokini elyektronlar tashib o‘tadi. Bunday o‘tkaz-

gichlardan tok o‘tishining o‘ziga xos tomoni kimyoviy o‘zgarish-

larning kuzatilmasligidadir (faqat issiqlik ajralib chiqadi).

Ikkinchi tur o‘tkazgichlarda, ya'ni elyektrolit eritmalarda,

elyektr tokini ionlar tashib o‘tadi. Ikkinchi tur o‘tkazgichlardan

o‘zgarmas tokning o‘tishi faqat issiqlik ajralishini emas, balki

kimyoviy o‘zgarishlarni ham kyeltirib chiqaradi (elyektroliz hodi-

sasi). O‘tkazgichlarning faqat birinchi va ikkinchi turlarga bo‘li-

nishi to‘liq sinflanish emasligini eslatib o‘tish lozim, chunki

ulardan tashqari tabiatda yarim o‘tkazgichlar (elyektron yoki tyeshikli

o‘tkazuvchanlik) va aralash (elyektron va ion) o‘tkazuvchanliklarga ega

eritmalar va turli moddalarning suyuqlanmalari mavjuddir.

Elyektrolit eritmalaridan o‘zgarmas elyektr tokining o‘tishi

ionlarning elyektr maydonning qutblariga yo‘nalgan harakati bi-

lan, ya'ni musbat zaryadlangan zarrachalar – kationlarning manfiy

qutbga – katodga va manfiy zaryadlangan zarrachalar – anionlarning

musbat qutbga – anodga harakati bilan byelgilanadi.

XIX asrning oxirigacha elyektrolit eritmalarda tashqi elyektr

maydonning ta'siridagina elyektrolit molyekulalarining parchala-

nishi natijasida ionlar paydo bo‘ladi, dyeb hisoblangan. Ammo

elyektrolit eritmalarining tyermodinamik xossalarini o‘rganish

natijalari ushbu qarashlarni o‘zgartirishga olib kyeldi.