Reja: Kirish Faradeyning elektroliz qonunlari

2. Elektrolitik dissotsiatsiya
Endi elektrolitlarda ionlar qanday qilib yuzaga kelishini koʼrib chiqaylik. Birinchi qarashda elektrolitlarda ionlar tokning taʼsirida xuddi mustaqil gaz razryadlaridagi singari paydo bo’ladi deb taxmin qilish mumkin edi. Biroq haqiqatan ham shunday boʼlganda edi, molekulalarning ionlarga parchalanishi uchun maʼlum energiya sarflanishi kerak boʼlar edi. Holbuki, tajribaning koʼrsatishicha, elektrolitlar uchun Joul-Lens qonuni yaxshi bajarilar ekan, elektr tokning barcha ishi tamomila issiqlikka aylanar ekan. Shuning uchun yagona faraz qilishgina qoladi: ionlar elektr tokka bogʼliq boʼlmagan holda yuzaga keladi, yaʼni elektrolitdagi erigan molekulalar zaryadlangan boʼlaklarga hatto tok bo’lmaganda ham, elektrolitning oʼzida boʼladigan protsesslar taʼsirida parchalanadi (dissotsiatsiyalanadi). Аna shunday tasavvur Klauzius va Аrreniusning elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasiga asos qilib olingan (1887 y.), maʼlumki, bu nazariya faqat elektroliz hodisasinigina emas, shu bilan bir qatorda eritmalarning boshqa koʼplab xossalarini ham tushuntirishga imkon berdi.
Elektrolitik dissotsiatsiyaning mavjudligini eritmalarning empera bosimini oʼrganish eng ishonarli tasdiqlaydi. Vant-Goff qonuniga muvofiq, eritmalarning kontsentratsiyasi kichik (kuchsiz) boʼlganida empera bosimi ideal gaz bosimi qonunlariga boʼysunadi. Аgar n₁ – erigan modda zarralarining kontsentratsiyasi, T- eritmaning absolyut temperaturasi boʼlsa, u holda p empera bosim
p=n₁kT (2.1)
ga teng boʼladi, bu yerda k – Boltsman doimiysi. Shuning uchun empera bosimni o’lchab eritmaning har bir kub santimetridagi zarralar sonini ham aniqlash mumkin. Faraz qilaylik, biz molekulyar massani M boʼlgan m gramm moddani eritdik. Bu modda miqdorida (m/M) N molekula boʼladi va, binobarin, molekulalar kontsentratsiyasi
(2.2)

ga teng, bu yerda V — eritmaning hajmi. Tajriba shuni koʼrsatadiki, agar biz elektrolit bo’lmagan eritmalar (ular elektr oʼtkazmaydi), masalan, qandning suvdagi eritmasi bilan ish koʼrayotgan boʼlsak, u holda empera bosimni o’lchashlardan aniqlangan zarralar kontsentratsiyasi n₁ hamma vaqt (2.2) boʼyicha hisoblangan molekulalar kontsentratsiyasn n ga teng boʼladi, bu degan so’z, tok o’tkazmaydigan eritmalarda molekulalar dissotsiatsiyalanmaydi demakdir. Аksincha, elektrolitlarda tajriba n₁, zarralar soni hamma vaqt erigan molekulalar soni n dan katta boʼlishini ko’rsatadi, bu molekulalarning elektr slitlarda dissotsiatsiyalanishini isbotlaydi.

Turli moddalarning molekulalari turlicha dissotsiatsiyalanadi va ikki yoki undan koʼp sondagi ionlarga ajralishi mumkin. Dissotsiatsiya xarakteri moddaning ximiyaviy xossalari bilan chambarchas bog’langandir. Barcha kislotalar suvdagi eritmasida vodorodning H+ musbat ionlarini berishi bilan xarakterlanadi. Masalan, sulfat kislota quyidagi
H₂SO 2H⁺+SO₄^{- -}
tenglamaga muvofiq dissotsiatsiyalanadi, xlorid kislota esa
HCI H⁺+ CI^-
tenglamaga muvofiq dissotsiatsiyalanadi va h. k.
Аsoslar yoki ishqorlar OH^- gidroksil ionlarining hosil boʼlishi bilan xarakterlanadi. Misol qilib oʼyuvchi natriyning dissotsiatsiyasini
NaOH Na⁺ +OH^-
yoki nashatir spirtning dissotsiatsiyasini
NH₄OH = NH₄⁺ + OH^-
koʼrsatish mumkin.
Vodorod ionlari va gidroksil ionlari kontsentratsiyasi birday boʼlgan eritmalar neytral eritmalar deb ataladi. Ximiyaviy sof suv neytral boʼlib, u vodorodning H+ musbat ionlari va manfiy OH- gidroksil ionlariga dissotsiatsiyalanadi. Biroq unda ionlar kontsentratsiyasi haddan tashkari kuchsiz: xona temperaturasida bir tonna suvda faqat 1,4 mg dissotsiatsiyalangan.