Fazalar muvozanati. Eritmalar 36-§. Fazoviy o’tishlar. Fazalar qoidasi

38-§ Eritmalar. Asosiy tushunchalar

Ikki yoki bir necha moddadan iborat bir jinsli (gomogen) sistemalar eritmalar deb ataladi. Eritma hajmining barcha qismlarida kimyoviy tarkib va fizik xossalar bir xil bo’ladi. Erish jarayonida o’z agregat holatini saqlab qoluvchi modda ko’pincha erituvchi deb qabul qilinadi; u eritmada nisbatan ko’p bo’ladi, erigan modda eritmada oz miqdorda bo’ladi va eritma hajmi bo’ylab bir tekis taqsimlanadi. Eritmalar uch agregat holatda-qattiq, suyuq va gaz holatlarida bo’lishi mumkin.

Erigan moddaning qanday holatda va uning zarrachalari o’lchamiga qarab eritmalar uch guruhga bo’linadi:

1. 
   Molekulyar–dispers eritmalar.
   
2. 
   Ion–dispers eritmalar.
   
3. 
   Kolloid eritmalar.
   

Molekulyar-dispers eritmalarda erigan modda molekulalargacha parchalangan bo’ladi. Misol sifatida, saxaroza C₁₂H₂₂O₁₁ ning suvdagi eritmasini olish mumkin.

Ion dispers eritmalarda erigan modda ionlargacha parchalangan bo’ladi. Bunga misol sifatida NaCI ning suvdagi eritmasini keltirish mumkin. Kolloid eritmalarda-erigan modda 1-10^-3nm kattalikdagi zarralarga ajralgan bo’ladi. misol sifatida oqsilning suvdagi eritmasini olish mumkin (nm-nanometr,1nm10^–9m yoki , ).

Eritmaning tarkibi uning konsentratsiyasi bilan xarakterlanadi. Eritma yoki erituvchining ma’lum og’irlik miqdori yoki ma’lum hajmdagi erigan modda miqdoriga konsentratsiya deyiladi. Konsentratsiyani turlicha ifodalash mumkin: hajm va og’irlik o’lchamlarida. Hajm birligida ifodalangan konsentratsiyaga-normal,molyar;og’irlik birligida ifodalangan konsentratsiyaga- foiz, mol, mol nisbati (mol foiz) kiradi. molyar konsentratsiya-bu erigan modda miqdorining eritma hajmiga bo’lgan nisbatidir. SI birliklar sistemasida molyar konsentratsiyasining o’lchov birligi mol/m³ yoki mol/l. Molyar konsentratsiyasi-bu erigan modda miqdorining erituvchi massasiga bo’lgan nisbati bo’lib, uni mol/kg da o’lchanadi. Agar n₁, n₂, ... n_i lar 1, 2, 3, …, i moddalarning eritmadagi mol sonlari bo’lsa i komponentning mol nisbati

(38.1)

Demak, bo’ladi.

Agar bo’lsa, mol foiz bo’ladi. Bundan:

(38.2)

39-§ Gazlarning suyuqliklarda erishi

Gazlarning suyuqliklarda erishi gazning tabiatiga va erituvchiga, temperaturaga va bosimga ko’p jihatdan bog’liq bo’ladi. Agar gaz va erituvchi o’rtasida kimyoviy o’zaro ta’sir bo’lmasa, u holda eritmadagi gaz konsentratsiyasi uncha katta bo’lmaydi. Masalan, normal sharoitda bir litr suvda 0,002g vodorod eriydi. Shunday kam miqdorda suvda azot eriydi. Kislorodning suvda eruvchanligi azotnikiga nisbatan taxminan ikki marta katta, shuning uchun suvda erigan havo, havo atmosferasiga qaraganda kislorodga ancha boy bo’ladi. Ba’zi bir gazlar masalan, ammiak suv bilan o’zaro ta’sirlashadi va uning suvdagi eruvchaligi (1l suvda 875g ammiak) yuqoridir.

Gazlar eruvchanligining bosimga bog’liqligi Genri qonuni bo’yicha aniqlanadi. Genri qonuniga ko’ra, o’zgarmas temperaturada gazlarning eruvchanligi eritma ustidagi gaz bosimiga to’g’ri proporsional bo’ladi:

(39.1)

bunda C-eritmadagi gaz konsentratsiyasi; K-proporsionallik koeffitsiyenti bo’lib, u suyuqlik va gazning tabiatiga bog’liq; P-eritma ustidagi gaz bosimi.

Genri qonuni suyultirilgan eritmalar uchun faqat past bosimlardagina o’rinlidir.

Gazlar aralashmasi eritilganda har qaysi gaz mustaqil ravishda eriydi, ya’ni ma’lum bir gazning erishiga aralashmadagi boshqa gazlar ta’sir ko’rsatmaydi, erish faqat gazning porsial bosimiga proporsional bo’ladi (Dalton-Genri qonuni). Erituvchi bilan o’zaro ta’sirlashuvchi gazlar (masalan, NH₃, SO₂, HCI suv bilan), Genri qonuniga bo’ysunmaydi. Ularning eruvchanligi bosim kattalashishi bilan ancha murakkab qonun bo’yicha ortadi.

Eritma ustidagi gaz bosimining kamayishi gaz eruvchanligining pasayishiga va uni suyuqlikdan pufakchalar ko’rinishida ajralib chiqishiga olib keladi. Bunga ko’pgina salqin ichimliklar misol bo’ladi, ularda yuqori bosimda uglerod ikki oksidi erigan bo’ladi. Bunday suvli shisha idishlarning og’zi ochilishi bilanoq suyuqlik ustidagi bosim birdan kamayib ketadi va erigan CO₂ jadal ajralib chiqa boshlaydi.

Gazlarning erishi doimo issiqlik ajralishi bilan boradi. Тemperatura ortishi bilan muvozanat endotermik jarayon tomon ko’chadi va gazlarning erishi sustlashadi; temperatura kamayishi bilan gazlarning erishi tezlashadi. Uzoq vaqt qaynatish natijasida erigan gazlarni suyuqliklardan uloqtirish mumkin. Bu jarayonlardan oziq-ovqat sanoatida sabzavotlardan yarim fabrikatlar- pyure tayyorlashda qo’llaniladi.

Gazlarning eruvchanligi eritmada uchinchi komponent paydo bo’lishi bilanoq kamayadi. Masalan, gazlar elektrolit eritmalarda toza suvdagiga nisbatan ancha yomon eriydi. 20⁰C va 101,3 kPa bosimda 1 l suvda 6,7g xlor erisa, 26% li natriy xlorid eritmasida 0,9g eriydi, shuning uchun suyuqlik ustida xlorni saqlashda suvni natriy xlorid eritmasiga almashtirish mumkin. Shuningdek, gazlarning suvdagi eruvchanligini ko’pgina noelektrolitlar ham kamaytiradi.

40-§ Suyuqliklarni suyuqliklarda erishi

Ikki suyuqlik bir-biri bilan aralashtirilganda quyidagi uch holat kuzatiladi: 1)suyuqliklar o’zaro istalgan nisbatda aralashadi (masalan,suv bilan spirt); 2)suyuqliklar o’zaro ma’lum chegaradagina aralashadi (masalan,suv bilan fenol); 3) suyuqliklar o’zaro aralashmaydi (masalan,suv bilan simob).

Alohida ta’kidlash kerakki, bir-birida mutlaqo erimaydigan suyuqliklar bo’lmaydi, bir suyuqlik ikkinchi suyuqlikda ozgina bo’lsada eriydi.

Bir–birida istalgan nisbatda aralashadigan suyuqliklarga, masalan, suv bilan etanol, benzol va toluollar kiradi. Ular birgalikda erib bir jinsli (gomogen) eritma hosil hiladi. Ba’zi bir suyuqliklar bir-birida umuman erimaydi. Masalan, agar suvga ma’lum miqdorda benzol qo’shilsa, u holda aralashmani juda kuchli aralashtirilganda ham alohida benzol va suv qatlamlariga ajrab qoladi. Suv benzolda juda kam miqdorda eriydi, benzol esa suvda bundan ham kam miqdorda eriydi. Shuning uchun ularning bir-birida erishi hisobga olinmaydi.

Agar ikki suyuqlik bir-birida juda yaxshi erisa, ularning eruvchanligi qandaydir chegaraviy qiymatga erishadi va ularni o’zaro ma’lum chegarada aralashadigan suyuqliklar deyiladi. Bunday sistemalarga suv–fenol, metanol-geksan, anilin-suvlar misol bo’la oladi. Anilin suv bilan aralashtirilganda ikkita qatlam hosil bo’ladi. Yuqori qatlamda ko’proq suv kam miqdorda anilin, ya’ni bu suvdagi anilinning to’yingan eritmasi bo’ladi. Ko’proq anilin va kamroq suvdan iborat quyi qatlami suvning anilindagi to’yingan qatlamidan iborat. O’zgarmas temperaturada bu qatlam muvozanat holatda bo’lib, ulardagi moddalarning konsentratsiyasi aniq bo’ladi. Bu aralashmaga ozgina anilin yoki suv qo’shilishi faqat anilinli yoki suvli qatlamning hajmini ma’lum miqdorda ortishiga olib keladi va ularning konsentratsiyalari esa o’zgarmaydi.

Тemperaturaning ortishi suyuqliklarning o’zaro to’la erishiga olib kelishi mumkin. Aralashmaning ikkala komponentasi ham bir-birida chegaralanmagan miqdorda eriydigan temperaturadan yuqori temperaturani V.F.Alekseev erishning kritik temperaturasi deb atadi. Anilin-suv aralashmasi uchun bu temperatura 168⁰C ga teng.

Ba’zan suyuqliklarning o’zaro eruvchanligi temperatura kamayishi bilan ortadi (suv-dietilamin). U holda shunday temperatura mavjud bo’lishi zarurki, undan past temperaturada aralashma bir jinsli bo’lishi kerak. Bunday temperatura erishdagi kritik temperaturaning eng kichik qiymatiga mos keladi. Shunday sistemalar ham mavjudki, ularda to’la erish ikki hil temperaturalarda kuzatiladi: bu temperaturalar oralig’ida esa qatlamlarga ajralish (suv-anilin) kuzatiladi.

41-