Reja: Kirish Faradeyning elektroliz qonunlari

Dissotsiatsiya koeffitsienti. Molekulalarning dissotsiatsiyalanish protsessini protsessini shunday tasavvur qilish mumkin. Qutbli molekula larga ega boʼlgan (yaʼni ionlardan tuzilgan molekulali, masalan, NaCl) qandaydir modda suvda eritilgan deb faraz qilaylik. Dipol momentlari katta protsessini shunday tasavvur qilish mumkin.

2-rasm. Suvdagi natriy xlorid

molekulasi (sxematik tasviri).

Qutbli molekulalarga ega boʼlgan (yaʼni ionlardan tuzilgan molekulali, masalan, NaCl) qandaydir modda suvda eritilgan deb faraz qilaylik. Dipol momentlari katta boʼlgan suv molekulalari erigan molekulaning elektr maydonida shunday tarzda orientatsiyalanadiki, ularning musbat tomonlari (N+ ionlar) asosan Cl- ionga karab, manfiy tomonlari (O–ion) Na+ ionga karab turadi (2- rasmda sxematik koʼrsatilgani singari). Bu molekulada Na+ va Cl- ionlarning bogʼlanishini zaiflashishiga olib keladi, Taxminiy ravishda mulohaza qilib aytish mumkinki, Na+ va Cl* ionlarning oʼzaro tortishish kuchi marta kamayadi, bu yerda — erituvchining dielektrik singdiruvchanligi. Biroq molekulalar issiqlik harakatida qatnashib, uzluksiz toʼqnashuvlarga duch keladi, Shuning uchun NaCI molekulasi erituvchining yetarlicha tez molekulasi bilan (yoki erigan moddaning boshqa molekulasi bilan) uchrashganda Na+ va Cl- ionlariga parchalanadi (dissotsiatsiyalanadi).

Dissotsiatsiyaning biz bayon qilgan aktlari bilan bir qatorda teskari protsesslar ham boʼlishi mumkin, bunda ikki turli ishorali Na+ va Cl- ionlar toʼqnashganida ular birlashib NaCl ning neytral molekulasini hosil qiladi (ionlarning rekombiliyasi sodir boʼladi). Elektrolitlarda harakatchan (dinamik) muvozanat bo’ladi, bunday muvozanatda har bir vaqt birligidagi momentar dissotsiatsiya aktlari soni rekombinatsiya aktlari sonliga teng boʼladi. Har bir paytda barcha molekulalarning faqat bir qismigina dissotsiatsiyalangan boʼladi, molekulalarning bir qismi esa dissotsiatsiyalanmagan holatda boʼladi.
Eritmaning har bir hajm birligida erigan moddaning n molekulasi bo’ladi, ulardan dissotsiatsiyalangan, (1 – ) n tasi dissotsiatsiyalanmagan. kattalik dissotsiatsiya koeffitsienti deb ataladi; bu koeffitsient barcha molekulalarning qanday ulushi ionlarga parchalanganini bildiradi.
Dissotsiatsiya koeffitsienti eritmaning kontsentratsiyasiga bogʼlik boʼladi. Bu boshlanishning umumiy xarakterini quyidagi emp mulohazalardan empera mumkin. Hajm birligida 1 sek ichida boʼladigan dissotsiatsiya elementar aktlar miqdori parchalanmagan molekulalarning qanchalik koʼp boʼlishiga bogʼliq boʼladi va shuning uchun bu aktlar sonini quyidagiga
A(1- )n
teng deb olish mumkin, bu yerda A – elektrolitning tabiati va uning temperaturasiga bogʼliq boʼlgan biror koeffitsient. Teskari rekombinatsiya aktlarining soni turli ishorali ionlar toʼqnashuvlariga proportsional boʼladi, toʼqnashuvlar soni esa musbat ionlar kontsentratsiyasi n ga, shuningdek (agar molekulalar ikki qismga ajraladi deb faraz qilinsa), n ga teng boʼlgan manfiy ionlar kontsentratsiyasiga ham, yaʼni (n )² ga proportsional boʼladi.
Shuning uchun birlashgan molekulalar sonini quyidagiga teng deb olish mumkin:
B(n )²
bu yerda B – biror koeffitsient. Muvozanat holatida
A (1- )n= B (n )²
Bundan
,
Bu formula Ostvald qonunini ifodalaydi, bu konun dissotsiasiya koeffitsienti ning eritmaning kontsentratsiyasi n ga bogʼlanishini koʼrsatadi. Garchand bu qonun unchalik aniq boʼlmasada, u ning n ga bog’lanishini toʼgʼri ifodalaydi. Biz eritmaning kontsentratsiyasi n qancha kichik boʼlsa, birga shuncha yaqin boʼlishini koʼrib turibmiz, juda zaif elektrolitlar uchun (n 0) 1 boʼladi. Bunday xolda barcha molekulalar amalda dissotsiatsiyalangan boʼladi, Biz bayon qilgan tasavvurlardan yana erituvchining dielektrik singdiruvchanligi qancha katta boʼlsa, erigan modda molekulalaridagi ionlarning bogʼlanishi shunchalik kuchli zaiflashishi n , demak, boshqa teng sharoitlarda dissotsiatsiyaning shunchalik katta boʼlishi haqidagi xulosa ham kelib chiqadi. Bu xulosa ham tajriba maʼlumotlariga mos keladi. Masalan, xlorid kislota HCI suvda ( =81) eriganida yaxshi elektr oʼtkazuvchi elektrolit beradi, holbuki etil efirida eriganida ( =4,3) esa elektrni juda yomon utkazadi. Turli moddalarning suvda yaxshi dissotsiatsiyalanishining sababi suvning dielektrik singdiruvchanligi katta boʼlishi dadir.