Mundarija kirish I. Bob. Asosiy qism

Kurs ishining hajmi:Kurs ishi an’anaga muvofiq kirish, 2 ta bob xulosa foydalanilgan adabiyotlar boʻlimlaridan iborat.


ASOSIY QISM
1.1 – Solishtirma elektir o’tkazuvchanlik
Tabiatdagi barcha elektr tokini o’tkazuvchi moddalar ikki turga bo’linadi. Birinchi tur moddalardan elektr toki o’tganda moddaning tarkibi kimyoviy o’zgarishga uchramaydi, modda bir joydan ikkinchi joyga ko’chmaydi. Bu elektr o’tkazuvchi moddalarga metallar, grafit, selen va ba‘zi metalloidlar kiradi. Bunday o’tkazuvchilarda elektr toki elektronlar oqimidan iborat bo’ladi.
Ikkinchi tur elektr o’tkazuvchilardan elektr toki o’tganda ionlar harakat qiladi. Bunday o’tkazuvchilarga suvda eritilgan yoki suyuqlantirilgan tuzlar, kislotalar va ishqorlar kiradi.
Yuqoridagi elektr o’tkazuvchi moddalarning bir – biridan farqi shundaki, birinchi tur o’tkazuvchilarning elektr o’tkazuvchanligi haroratga teskari proporsional, ya‘ni harorat ko’tarilganda elektr o’tkazuvchanligi kamayadi; ikkinchi tur o’tkazuvchilarniki aksincha, harorat oshganda elektr o’tkazuvchanligi ortadi.
Moddalarning elektr o’tkazuvchanligi, ularning qarshiligiga teskari proporsional qiymatga ega va u quyidagicha ifodalanadi:

bu yerda: K – o’tkazuvchanlik, R – qarshilik.

O’tkazgichning qarshiligi jismning uzunligiga to’g’ri ko’ndalang kesimi yuzasiga teskari proporsional:

bu yerda: P – solishtirma qarshilik. Uzunligi 1 sm, ko’ndalang kesimi 1sm³ bo’lgan o’tkazgichning qarshiligi solishtirma qarshilik deyiladi. Yuqoridagi formuladagi ga teng, С esa idishning qarshilik sig’imi deb yuritiladi (l – elektrodlararo masofa; S – elektrod sirti).
Eritmalarda elektr o’tkazuvchanligi ionlarning absolyut harakat tezligiga bog’liq bo’ladi. Masalan, toza suvning elektr elektr o’tkazuvchanligi 0,04 · 10^-4 sm^-1 ga teng, chunki bunda ionlarning hakat tezligi kichik bo’lganligi uchun elektr o’tkazuvchanligi ham kichikdir. Suvga ozgina kislota qo’shilsa, uning elektr o’tkazuvchanligi juda ortib ketadi. Eritmalari yoki suyuqlanmalari elektr tokini o’tkazadigan moddalar elektrolitlar deyiladi. Elektrolit eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi moddalar tabiatiga, konsentratsiyasiga, dissosilanish darjasiga va haroratga bog’liq bo’ladi.
Ba‘zi elektrolitlarning kontsentratsiyasi ortishi bilan eritmaning elektr o’tkazuvchanligi oshib boradi. Lekin kuchli elektrolitlarning elektr o’tkazuvchanligi konsentratsiya ortishi bilan avval ortib, so’ngra kamayib boradi. Lekin kuchli elektrolitlarning elektr elektr tkazuvchanligi konsentratsiya ortishi bilan avval ortib, sngra kamayib boradi. Chunki, ionlarning konsentratsiyasi ortishi bilan ular orasida tortishuv kuchlari ko’payadi va dissotsilanish darajasi kamayib boradi. Shu sababdan elektr o’tkazuvchanlik pasayadi.
Elektrolit eritmalarning elektr o’tkazuvchanligini haroratga bog’liqligi, shundaki, harorat oshishi bilan ionlanish darjasi ortib boradi.
Harorat 1⁰С ortganda ko’pgina elektrolitlarning elektr o’tkazuvchanligi 2 – 2,5 % oshadi, bunga sabab erituvchining qovushoqligi kamayadi va ionlarning gidratlanishi pasayadi.
Eritmalarning Elektr O’tkazuvchanligi
Moddaning tashqi elektr maydon ta’sirida elektr tokini o’tkazish xususiyati elektr o’tkazuvchanlik dyiladi. Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi elektrolitik dissotsiyalanish natijasida eritmada paydo bo’ladigan ionlar tufaylidir. 
Eritmalarda elektr zaryadni tashuvchilar ionlar bo’lgani sababli eritmaning elektr o’tkazuvchanligi ionlarning konsentratsiyasiga to’g’ri mutanosib bo’ladi. 
Elektr o’tkazuvchanlik vaqt birligi ichida elektrolit orqali o’tgan elektr miqdori (kulonlar) bilan o’lchanadi. Elektr o’tkazuvchanlik qarshilikka teskari kattalik bo’lgani uchun quyidagicha yoziladi: ba’zi elektrolitlar eritmalarining solishtirma elektr o’tkazuvchanlik qiymatlari keltirilgan. 
Elektr o’tkazuvchanlik, ionlar konsentratsiyasi va ionlarning harakatchanligi orasidagi bog’lanish. Kolraush qonuni
Eritmalarda elektr zaryadini tashuvchilar ionlar bo’lganligi sababli eritmaning elektr o’tkazuvchanligi ionlarning konsentratsiyasiga to’g’ri mutanosib bo’ladi. 
Berilgan konsentratsiyada esa elektr o’tkazuvchanlik ionlarning harakatlanish tezligiga to’g’ri mutanosib bo’ladi. Berilgan konsentratsiyada esa elektr o’tkazuvchanlik ionlarning harakatlanish tezligiga to’g’ri mutanosib bo’ladi.
Eritmalari elektr tokini oʻtkazadigan moddalarni elektrolitlar, eritmalari elektr tokini oʻtkazmaydigan moddalar noelektrolitlar deb ataladigan boʻldi.
Elektrolitlarning suvda erib ionlarga ajralish hodisasi elektrolitik dissosatsiya deyiladi. Musbat zaryadlangan ionlar kationlar, manfiy zaryadlangan ionlar anionlar deyiladi. 
Elektr oʻtkazuvchanlik — tashki elektr maydon taʼsirida moddada elektr zaryadlarning koʻchishini ifodalaydigan tushuncha; jismning elektr tokini oʻtkazish xususiyati va bu xususiyatni miqdoran ifodalaydigan fizik kattalik. Elektr tokini oʻtkazadigan jismlarni oʻtkazgichlar deyiladi. Oʻtkazgichlarda doimo erkin zaryad eltuvchilar — elektronlar va ionlar boʻladi (ana shularning tartibli yoʻnalgan harakatlari elektr toki hisoblanadi). Elektr oʻtkazuvchanlik miqdor jihatdan oʻtkazgichdagi elektr maydon kuchlanganligi bir birlik boʻlganda undan oʻtayotgan tok zichligi bilan aniklanadi. Yarimoʻtkazgichlar va dielektriklarda elektronlarning zonalarda energetik sathlar boʻyicha joylashishi bir xil, lekin taqiqlangan zonaning kengliligi dielektriklarda kattaroq. Yarimoʻtkazgichlarda elektronlar issiqlik energiyasi hisobiga taqiqlangan zona orqali boʻsh zonaga oʻta oladi.
Fizik kimyoning kimyoviy energiyaning elektr energiyasiga va aksincha elektr energiyasini kimyoviy energiyaga aylanishi bilan bog’liq bo’lgan qonuniyatlarni o’rganadigan bo’limi elektrokimyo deb ataladi. Elektrokimyo katta amaliy ahamiyatga ega bo’lib, elektroliz elektr o’tkazuvchanlik va elektr yutuvchi kuchlar haqidagi ta’limotni o’rganadi. Barcha moddalar elektr o’tkazuvchanligi jihatidan o’tkazgich yarim o’tkazgich va izolyatorlar (dielektriklar) ga bo’linadi. O’tkazgichlarning o’zi I tur va II tur o’tkazgichlarga bo’linadi.
Eritma I tur o’tkazgichlarga barcha metallar va ularning qotishmalari shuningdek ko’mir va grafit kiradi. II tur o’tkazgichlarga elektrrolitlarning (tuzlar, kislotalar va asoslarning) eritmalari va suyuqlanmalari kiradi. Bunda elektr toki elektrolit ionlari orqali uzatiladi (ionli uzatuvchanlik) natijada modda kimyoviy jihatdan o’zgaradi.
Solishtirma Elektr O’tkazuvchanlik
Elektrolit eritmasidagi ionlar tartibsiz harakatda bo’ladi. Eritma orqali elektr oqimi o’tkazilganda ionlarning harakati tartibga tushib, ular katod hamda anod tomon elektr zaryadini tashib, eritmaning elektr oqimini o’tkazishga sababchi bo’ladi.
Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligini, ularning elektr oqimini o’tishiga ko’rsatgan qarshiligi orqali ifodalash mumkin. Ma‘lumki, o’tkazgichda kuzatilgan qarshilik (R)

bo’ladi, bunda
l – o’tkazgichning umumiy uzunligi;
s – uning ko’ndalang kesim yuzasi;
R – solishtirma qarshilik.
R –ninig teskari qiymatiga, ya‘ni - solishtirma elektr o’tkazuvchanlik deyiladi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik – bir – biridan 1 metr (1 sm) oraliqda va 1 m2 (1 sm2 yuzali) ikki tekis elektrodlar orasida joylashgan suyuqlikning elektr o’tkazuvchanligidir. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik o’lchami om- m- (om-1 sm-) bilan ifodlanadi. Muayyan haroratda eritmaning konsentratsiyasi ortishi bilan elektr o’tkazuvchanlik dastlab ko’paya boradi. Ma‘lum konsentratsiyadan so’ng esa, kamaya boshlaydi.
Elektr o’tkazuvchanlik ionlarning soniga va ularning
Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligini, ularning elektr oqimini o’tishiga ko’rsatgan qarshiligi orqali ifodalash mumkin. Ma‘lumki, o’tkazgichda kuzatilgan qarshilik (R)

R=p l/s

bo’ladi, bunda
l – o’tkazgichning umumiy uzunligi;
s – uning ko’ndalang kesim yuzasi;
r–solishtirma qarshilik.
r –ninig teskari qiymatiga, ya‘ni - solishtirma elektr o’tkazuvchanlik deyiladi. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik – bir – biridan 1 metr (1 sm) oraliqda va 1 m2 (1 sm2 yuzali) ikki tekis elektrodlar orasida joylashgan suyuqlikning elektr o’tkazuvchanligidir. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik o’lchami om- m- (om-1 sm-) bilan ifodlanadi. Muayyan haroratda eritmaning konsentratsiyasi ortishi bilan elektr o’tkazuvchanlik dastlab ko’paya boradi. Ma‘lum konsentratsiyadan so’ng esa, kamaya boshlaydi.
Elektr o’tkazuvchanlik ionlarning soniga va ularning harakat tezligiga bog’liq. Konsentratsiya o’zgarishi bilan kuchsiz elektrolitlar ionining harakat tezligi deyarli o’zgarmaydi. Shunga ko’ra, kuchsiz elektrolitlarning elektr o’tkazuvchanligi qiymati, asosan ionlarning soniga bog’liq. Konsentratsiya ortishi bilan bir tomondan: erigan modda molekulalarining soni ko’paysa, ikkinchi tomondan dissotsilanish darajasining kamayishi natijasida ionlarning soni kamayadi. Maksimumgacha birinchi effekt, so’ng ikkinchi effekt ustunlik qiladi.
Harorat ko’tarilishi bilan, asosan, quyidagi uch xil o’zgarish bo’ladi: 1) muhitning qovushoqligi kamayadi; 2) ionlarning gidratlanish pasayadi; 3) ionlarning harakat tezligi ortadi.
harakat tezligiga bog’liq. Konsentratsiya o’zgarishi bilan kuchsiz elektrolitlar ionining harakat tezligi deyarli o’zgarmaydi. Shunga ko’ra, kuchsiz elektrolitlarning elektr o’tkazuvchanligi qiymati, asosan ionlarning soniga bog’liq. Konsentratsiya ortishi bilan bir tomondan: erigan modda molekulalarining soni ko’paysa, ikkinchi tomondan dissotsilanish darajasining kamayishi natijasida ionlarning soni kamayadi. Maksimumgacha birinchi effekt, so’ng ikkinchi effekt ustunlik qiladi.
Harorat ko’tarilishi bilan, asosan, quyidagi uch xil o’zgarish bo’ladi: 1) muhitning qovushoqligi kamayadi; 2) ionlarning gidratlanish pasayadi; 3) ionlarning harakat tezligi ortadi. Odatda buning natijasida haroratning bir gradusga ko’tarilishi bilan suvdagi eritmalarning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi 2 – 2,5 barobar ortadi.
Bosim o'zgarishi bilan solishtirma elektr o'tkazuvchanlik deyarli o'zgarmaydi. Masalan, 2000 atmosfera o'zgarganda sirka kislotaning solishtirma elektr o'tkazuvchanligi 0,6% ga kamayadi.
Elektr o’tkazuvchanlikning amaliy ahamiyati
Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligini o’rganish amaliy jihatdan ham katta ahamiyatga egadir. Masalan, oz eriydigan tuzlarning eruvchanligini aniqlash, tuzlarning gidrolizlanish darajasi hisoblash kabi amallar eritmaning elektr o’tkazuvchanligini o’lchash orqali amalga oshiriladi.
Ishlab chiqarish jarayonlarida qo’lllaniladigan
xomashyo, tayyor mahsulotlar, kislota yoki ishqorlarni sinab ko’rish lozim bo’ladi. Bunday hollarda ba‘zan loyqa bo’lganidan kimyoviy tirtlash usullari foyda bermaydi, chunki indikator tiniq rangni hosil qilmaydi. Ana shunday hollarda eritmaning elektr o’tkazuvchanligini aniqlab, tug’ri natija olish mumkin. Eritmalarda Н⁺ va ОН^- ionlar elektr maydonida barcha ionlarga qaraganda tez harakat qiladi. Shu sababli kislota va asos eritmalarining elektr o’tkazuvchanligini ularning tuzlariga qaraganda yuqori bo’ladi.
Masalan, HCl ning suyultirilgan eritmasini NaOH eritmasi bilan tirtrlash kerak bo’lsa, HCl eritmasining cheksiz suyultirilganda ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi H⁺ hamda Cl^- ionlarning harakatchanliklari yig’indisiga teng bo’ladi:
λ_СО = l_к + l_а = 315 + 65,3 = 380,3
SHu eritmaga ishqor qo’shilganda kislotaning elektr o’tkazuvchanligi kamayadi. Eritma to’liq neytrallanganda, asosan Na⁺ va Cl^- ionlari bo’ladi.
Bunda eritmaning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi quyidagicha bo’ladi:
λ_СО = l_к + l_а = 315 + 65,3 = 380,3
Agar eritmaga yana ishqor qo’yilsa, elektr o’tkazuvchanligi ortib boradi. Bundan ko’rinadiki, to’liq neytrallash vaqtida eritmaning elektr o’tkazuvchanligi eng kichik qiymatda bo’ladi.