I asosiy qism

Suvning dissotsilanishi

Oz bo’lsada suvning bir qism molekulalari vodorod va gidroksil ionlariga dissotsilanadi:

H₂O  H⁺ + OH^-

Suvdagi eritmalarda Н⁺ ioni doimo gidratlangan holda Н⁺ + Н₂ОН₃О⁺ bo’ladi Н₃О⁺ oksoniy (yoki gidroksoniy) ioni deyiladi.Shunga ko’ra, dissotsilanish reaksiyasi quyidagicha bo’ladi:

H₂O + H₂O  H₃O⁺ + OH^-

Qulaylik uchun H₃O⁺ o’rniga H⁺ belgisi yoziladi, lekin aslida (Н⁺) yozilganda u (H₃O⁺) ekanligini esda tutish kerak.

yokibo’ladi (12.4.)

Suv juda kam dissotsilanadi, suvning dissotsilanish darajasi 293⁰К (25⁰С) da α = 1,8 · 10^-9 ga teng. Dissotsilanish natijasida suvning konsentratsiyasi amalda uncha o’zgarmaydi. Shunga ko’ra ni amalda turg’n deb qabul qilish mumkin va 12.4. tenglama quyidagicha yoziladi:

K_D · = · = const = K_b

Bu yerda, K_b – suv ionlarining ko’paytmasi deyiladi.

Suvda Н⁺ va ОН^- ionlarinig aktivligi va konsentratsiyasi baravar bo’lganligidan [Н⁺] = [ОН^-] = const, =1,8 · 10^-9,

[Н⁺] [ОН^-] = K_b, [Н⁺] = [ОН^-] = , = 18 · 10^-9 · 55,56 = 1,004 · 10^-7 g – oion, K_b = [Н⁺] [ОН^-] = 10^-14 [Н⁺] bilan [ОН^-] ning ko’paytmasi turg’un kattalik bo’lganligidan (10^-14) eritmada [H⁺] ning ko’payishi [ОН^-] ning kamayishiga, [Н⁺] ning kamayishi esa [ОН^-] ning ko’payishiga olib keladi, ya‘ni ko’paytma doimo 10^-14 ga teng bo’ladi. Shunga ko’ra, [Н⁺] va [ОН^-] ning qiymati ularning bittasi orqali ifodalanishi mumkin. Odatda [Н⁺] orqali ifodalash qabul qilingan. Agar muhit neytral bo’lsa: [Н⁺] = [ОН^-] va [Н⁺] = 10^-7, agar muhit kislotali bo’lsa: [Н⁺] > [ОН^-] va [Н⁺] > 10^-7, agar muhit ishqoriy bo’lsa: [Н⁺] < [ОН^-] va [Н⁺] < 10^-7.

Yuqoridagi tenglamalarda eritmalar uchun konsentratsiya o’rniga termodinamikaviy aktivlik ifodasini qo’yish kerak, cheksiz suyultirilgan eritmalar uchungina kosentratsiya ifodasini qoldirish mumkin.

(3.5)



demak, va

– kislotali muhitda

– ishqoriy muhitda

– neytral muhitda

Lekin muhitning kislotali yoki ishqoriy ekanligini bunday ifodalash noqulay.Shunga ko’ra, muhitning reaksiyasi vodorod ioni kosentratsiyasining minus ishorasi bilan olingan logarifmi orqali ifodalanadi. Bu miqdor eritmaning vodorod ko’rsatgichi deyiladi va pH bilan belgilanadi:

pH = lg ; pH = - lg (3.6)

pH = - lg [H⁺]; pH = - lg [H₃O⁺] (3.7)

temperaturaning o’zgarishi bilan suvning dissotsilanish darajasi va dissotsilanish konstantasi o’zgaradi. Natijada reatsiya muhitini ifodalovchi pH – ning qiymati ham o’zgaradi.

pH juda muhim fizikaviy – kimyoviy kattalikdir. Ko’pgina jarayonlar muhitning kislotali yoki asosliligi ma‘lum darajada bo’lganda, ya‘ni pH ma‘lum qiymatga ega bo’lgan sharoitda boradi. Odam va hayvon organizmida, o’simliklarda boradigan ko’pgina jarayonlar, oziq – ovqat, ko’nchilik, to’qimachilik va sanoatning boshqa tarmoqlarida sodir bo’ladigan ko’pgina jarayonlar pH ning ma‘lum qiymati yoki ma‘lum chegarasida boradi. Tirik organizmlarda pH qiymati normadan kamaysa yoki ko’paysa turli kasalliklar kelib chiqishi mumkin.

Bufer eritmalar

Kuchli kislota va ishqorlarning ma‘lum pH li suyuq eritmalarini tayyorlash, nazariy jihatdan olganda, qiyin emas; lekin bunday eritmada pH juda tez o’zgarib turadi. Masalan, kislotaning pH = 6 bo’lgan eritmasi tayyorlangan bo’lsa, bu eritmaga idish shishasidan ishqor erib chiqishi sababli, eritmada pH tezda 6 dan 8 ga o’tadi. Toza suvda ham pH ba‘zi sabablarga ko’ra o’zgaraveradi (masalan, suv havodagi СО₂ni yutadi).

Masalan, sirka kislota bilan natriy atsetat eritmalari aralashmasi olinsa, u pH qiymatini o’zgarmay saqlay oladi. Bu aralashmaga ishqor, kislota qo’shilganda ham yoki eritma bir necha marta suyultirilganda ham pH qiymati o’zgarmay qoladi yoxud juda oz o’zgaradi. Eritmaning o’z tarkibidagi vodorod ionlari kontsentratsiyasini o’zgartmay turish xususiyati eritmaning buferligi deyiladi.

Kuchsiz kislotaning yoki kuchsiz asosning eritmasi bilan uning tuzi aralashmasi (masalan, limon kislota eritmasi bilan uning natriyli tuzi aralashamasi) juda yaxni buferliek xususiyatiga ega ekanligi aniqlangan.

Kuchsiz kislota eritmasiga ozgina ishqor qo’shilsa, kislota ishqorni neytrallab, o’zining dissotsilanmagan molekulalari zapasi hisobiga pH qiymatini saqlash hususiyatiga ega.

Kislotanig dissotsilanishi;

HA  H⁺ + A^-

tenglama bilan ifodalanadi. Agar bu eritmaga o’sha kislotaning tuzi MA qo’shilsa, eritmada anionlarning kontsentratsiyasi ortadi, chunki bu tuz yaxshi dossatsilanadi:

МАМ⁺ + А^-­

Natijada, kislotaning dissotsilanmagan molekulalari soni ortib ketadi, eritmaning ishqorga qarshilik ko’rsatishi ham kuchayadi: HA + OH^- A^- + H₂O

Anionlar konsentratsiyasining ortishi bilan eritma vodorod ionlarining ko’payishiga tobora kuchli qarshilik ko’rsatadi;

H⁺ + A^- HA

Ixtiyorimizda sirka kislota bilan natriy atsetatning bufer eritmasi bor deb faraz qilaylik. Agar bu aralashmaga boshqa kislota yoki ishqor qo’shilsa, bufer eritma dastlabki pH qiymatini o’zgartirmaydi.

Bufer eritmalardan vodorod ionlarining konsentratsiyasini kolorimetrik usulda aniqlashda analitik va biokimyoviy ishlarda foydalaniladi.

Biologik jarayonlar muayyan pH li muhitda boradi. Shuning uchun fiziologik suyuqliklar (masalan, sut, qon va hokazolar) buferlik xususiyatiga ega bo’ladi, shuningdek, tuproqda bikarbonat, fosfat va boshqa moddalar borligidan tuproqdagi eritmalar ham buferlik xossasiga ega.

Tabiiy buferlardan tashqari, juda ko’p sun‘iy buferlar ham ishlatiladi. Masalan, borat kislota + bura; limon kislota + uning natriyli tuzi; NaH₂PO₄ + Na₂HPO₄; NH₄OH + NH₄Cl sun‘iy buferlardir.

Eritmaning buferlik kuchini o’lchash uchun bufer sig’imi degan tushuncha qo’llaniladi. 1 e bufer eritmaga qo’shilganda eritmaning vodorod ko’rsatgichini 1 ga o’zgartira oladigan kuchli kislota yoki kuchli asosning gramm – ekvivalent miqdori bufer sig’imi deb ataladi;



bu yerda pH₀ bufer eritmaning ishqor qo’shilmagandagi vodorod ko’rsatgichi pH₁ – bufer eritmaning ishqor qo’shilgandan keyingi vodorod ko’rsatgichi, B – bufer sig’imi.