1. Машқда қийналсанг жангда осон бўлади. Илм олиш ҳар бир муслим ва муслима учун фарздир. (Ҳадис)

Ион алмашиниш реакциялари ёки реакцияларнинг ионли тенгламалари

Эритмаларда борадиган барча реакциялар ионлар орасида содир бўлади. Ионларга ажралмайдиган моддалар эритмада реакцияга киришмайди. Ионлар орасидаги реакцияларнинг тенгламалари ионли тенгламалар дейилади. Реакцияга киришаётган ва реакция натижасида ҳосил бўлган моддалар орасида ноэлектролитлар ва кучсиз электролитлар бўлса уларни ионларга ажратиб бўлмайди, яъни ионли тенглама ёзганда бундай моддалар молекуляр кўринишда ёзилади. Реакция натижасида ҳосил бўлган чўкма (сувда эримайдиган модда) ёнига ↓ белгиси қўйилади, агар газ модда ҳосил бўлса унинг ёнига ↑ белгиси қўйилади. Ион алмашиниш реакциялар тенгламалари уч кўринишга эга:

1) Молекуляр реакция тенгламаси: KCl + AgNO₃ = KNO₃ + AgCl↓
2) Тўлиқ ионли реакция тенгламаси: K⁺ + Cl^– + Ag⁺ + NO₃^– = K⁺ + NO₃^– + AgCl↓
3) Қисқартирилган ионли реакция тенгламаси: Cl^– + Ag⁺ = AgCl↓

Эритмада ион ҳолида бирга бўлолмайдиган ионлар ё сувда эримайдиган (ионларга ажралмайдиган) бирикма ҳосил қилади ё газ ва кучсиз модда ҳосил қилади. Моддаларнинг сувдаги ҳолатини эрувчанлик жадвалидан билиш мумкин.

Эрувчанлик жадвали

Катионлар	Анионлар
	OH^-	F^-	Cl^-	Br^-	I^-	S^2-	NO3^-	CO3^2-	SiO3^2-	SO4^2-	PO4^3-
H^+	Р	Р	Р	Р	Р	М	Р	-	Н	Р	Р
Na^+	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р
K^+	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р
NH4^+	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р	Р
Mg^2+	Н	РК	Р	Р	Р	М	Р	Н	РК	Р	РК
Ca^2+	М	НК	Р	Р	Р	М	Р	Н	РК	М	РК
Sr^2+	М	НК	Р	Р	Р	Р	Р	Н	РК	РК	РК
Ba^2+	Р	РК	Р	Р	Р	Р	Р	Н	РК	НК	РК
Sn^2+	Н	Р	Р	Р	М	РК	Р	Н	Н	Р	Н
Pb^2+	Н	Н	М	М	М	РК	Р	Н	Н	Н	Н
Al^3+	Н	М	Р	Р	Р	Г	Р	Г	НК	Р	РК
Cr^3+	Н	Р	Р	Р	Р	Г	Р	Г	Н	Р	РК
Mn^2+	Н	Р	Р	Р	Р	Н	Р	Н	Н	Р	Н
Fe^2+	Н	М	Р	Р	Р	Н	Р	Н	Н	Р	Н
Fe^3+	Н	Р	Р	Р	-	-	Р	Г	Н	Р	РК
Co^2+	Н	М	Р	Р	Р	Н	Р	Н	Н	Р	Н
Ni^2+	Н	М	Р	Р	Р	РК	Р	Н	Н	Р	Н
Cu^2+	Н	М	Р	Р	-	Н	Р	Г	Н	Р	Н
Zn^2+	Н	М	Р	Р	Р	РК	Р	Н	Н	Р	Н
Cd^2+	Н	Р	Р	Р	Р	РК	Р	Н	Н	Р	Н
Hg^2+	Н	Р	Р	М	НК	НК	Р	Н	Н	Р	Н
Hg2^2+	Н	Р	НК	НК	НК	РК	Р	Н	Н	М	Н
Ag^+	Н	Р	НК	НК	НК	НК	Р	Н	Н	М	Н

Шартли белгилар:

Р	Сувда яхши эрийдиган модда
М	Кам эрийдиган
Н	Сувда эримайди, лекин кислота эритмаларида эрийди
РК	Сувда эримайди, фақат кучли кислота эритмаларида эрийди
НК	Сувда ҳам кислоталар эритмаларида ҳам эримайди
Г	Сувда тўлиқ гидролизга учрайди
-	Бундай модда мавжуд эмас

Жадвал бўйича фақат сувда яхши эрийдиган моддаларни ион ҳолида мавжуд деб қабул қиламиз, қолганларини ион ҳолатида бирга бўлолмайди қабул қиламиз.


Сувнинг диссоциланиши, ион кўпайтмаси, водород кўрсатгич

Сув кучсиз электролит бўлгани учун жуда кам миқдорда диссоциланади. Электролитлар ионларининг концентрациялари 1 литр эритмадаги моллар сони билан ифодаланади. Сув ионларга ажралганда бир хил миқдорда водород катиони ва гидроксид анионлари ҳосил қилади. H₂O = H⁺ + OH^–

Хона ҳароратида 1 литр сувда фақат 10^-7 мол сув ионларга ажралади ва бунда 10^-7 мол/л H⁺ ионлари, 10^-7 мол/л OH^– ионлари ҳосил қилади. Сувдаги водород ва гидроксид ионлари концентрациялари кўпайтмаси сувнинг ион кўпайтмаси дейилади ва К_с билан белгиланади.

К_с = [H⁺] ^. [OH^-] = 10^{-7 .} 10^-7 = 10^-14

К_с – ўзгармас қиймат бўлиб, сувдаги ҳар қандай эритмада H⁺ ва OH^– ионлари мавжуд бўлишини исботлайди. Кислота, асос ва тузларнинг ҳар қандай эритмасида H⁺ ва OH^– ионлари мавжуд бўлади. Тоза сувда H⁺ ва OH^– ионлари концентрациялари 10^-7 мол/лга тенг бўлади, кислоталар эритмаларида H⁺ ионлари концентрацияси 10^-7 мол/лдан катта бўлади, OH^– ионлари концентрациялари 10^-7 мол/лдан кичик бўлади, ишқорларнинг эритмаларида эса OH^–ионлари концентрацияси 10^-7 мол/лдан катта бўлади, H⁺ ионлари концентрациялари 10^-7 мол/лдан кичик бўлади. Бундан сувнинг ион кўпайтмаси ўзгармас сон бўлгани учун ионларнинг бири ортганда иккинчиси камаяди деган хулоса чиқади.

[H⁺] = К_с/[OH^-] = 10^-14/[OH^-]

Масалан: Натрий гидроксид эритмасида [OH^-] = 10^-2 мол/л бўлса, [H⁺] – топинг.

[H⁺] = К_с/[OH^-] = 10^-14/10^-2 = 10^-12.

Манфий даражали сонлар билан ишлаш ноқулай бўлгани учун водород ионлар концентрациясини водород кўрсатгич рН “пе-аш” билан белгилаш қабул қилинган.

Водород ионларининг тескари ишора билан олинган ўнли логарифми водород кўрсатгич рН дейилади.

Водород кўрсатгич рН тушунчасини 1909 йилда Даниялик кимёгар Сёренсен фанга киритган. р – “potens” сўзининг бош ҳарфи, potens – данияча математик даража деган маънони беради, Н – водород элементининг символи.

Водород ионлари концентрацияси, рН ва эритма мухити орасидаги боғлиқлик графигини қуйидагича ифодалаш мумкин.

рН = 7 эритма мухити нейтрал [H⁺] = 10^-7 мол/л

рН > 7 эритма мухити ишқорий [H⁺] < 10^-7 мол/л
рН < 7 эритма мухити кислотали [H⁺] > 10^-7 мол/л

Эритмалар мухитининг индикаторларга таъсири

Индикатор
Лакмус	Қизил					Ўзгар-майди		Кўк
Метилоранж	Қизил		Ўзгар-майди	Сариқ
Фенолфталеин	Ўзгармайди							Бинафша
Универсал	Қизил	Қовоқ ранг			Сариқ		Яшил		Кўк	Тўқ – кўк

Тузлар гидролизи

Моддаларнинг сув таъсирида парчаланишига гидролиз дейилади. “Гидро” – сув, “лизис” – парчалаш деган маънони англатади. Қуйидаги синф моддалар гидролиз га учрайди: Тузлар, ёғлар ва мойлар, мураккаб эфирлар, ди- ва полисахаридлар, нуклеин кислоталар, толалар ва ЮМБ.

Туз молекулаларининг сув таъсирида бошқа моддаларга айланиш жараёни тузлар гидролизи дейилади. Тузлар таркибига қараб тўрт хил бўлади:

1. 
   Кучли асос (NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂, Ra(OH)₂ LiOH) ва кучли кислота (HClO₄, H₂SO₄, H₂S₂O₇, HNO₃, HI, HBr, HCl, HMnO₄, HIO₄ (H₅IO₆), H₂CrO₄, H₂Cr₂O₇, HClO₃, HBrO₃, HIO₃, H₂MnO₄) дан ҳосил бўлган тузлар. Масалан: Ca(NO₃)₂, KBr, NaCl, Cs₂SO₄, KMnO₄, BaI₂ ва ҳ.к. Бундай тузлар гидролизга учрамайди. Эритма мухити нейтрал бўлади, лакмусни рангини ўзгартирмасди. Бундай тузлар сувда эрийди, лекин сув таъсирида парчаланмайди.
   
2. 
   Кучли асос (NaOH, KOH, RbOH, OH, FrOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂, Ra(OH)₂ LiOH) ва кучсиз кислота (HF, H₂SiO₃, H₃PO₄, H₂CO₃, H₂SO₃, H₂S, HCN, CH₃COOH, H₂C₂O₄ ва ҳ.к.)дан ҳосил бўлган тузлар. Масалан: NaF, SrCO₃, Cs₂SO₃, BaS, CH₃COOK ва ҳ.к. Бундай тузлар гидролизга учрайди. Гидролиз анион (кислота қолдиғи) ҳисобидан боради. Бундай тузларнинг гидролиз реакцияси қайтар жараён бўлиб, охиригача бормайди. Мухит ишқорий бўлади, лакмусни рангини кўк рангга бўяйди.
   

BaS + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂S↑
Ba⁺² + S^–2 + 2H₂O = Ba⁺² + 2OH^– + H₂S↑
S^–2 + 2H₂O = 2OH^– + H₂S↑

3. 
   Кучсиз асос (Fe(OH)₂, Be(OH)₂, Co(OH)₂, CuOH, Cd(OH)₃, HgOH) ва кучли кислота (HClO₄, H₂SO₄, H₂S₂O₇, HNO₃, HI, HBr, HCl, HMnO₄, HIO₄ (H₅IO₆), H₂CrO₄, H₂Cr₂O₇, HClO₃, HBrO₃, HIO₃, H₂MnO₄) дан ҳосил бўлган тузлар. Масалан: Cu(NO₃)₂, ZnBr₂, BeCl₂, FeSO₄, CrI₂ ва ҳ.к. Бундай тузлар гидролизга учрайди. Гидролиз катион (металл иони) ҳисобидан боради. Бундай тузларнинг гидролиз реакцияси қайтар жараён бўлиб, охиригача бормайди. Мухит кислотали бўлади, лакмусни рангини қизил рангга бўяйди.
   

FeSO₄ + 2H₂O = Fe(OH)₂ + H₂SO₄
Fe⁺² + SO₄^2– + 2H₂O = Fe(OH)₂↓ + 2H⁺ + SO₄^2–
Fe⁺² + 2H₂O = Fe(OH)₂↓ + 2H⁺

4. 
   Кучсиз асос (Fe(OH)₂, Be(OH)₂, Co(OH)₂, CuOH, Cd(OH)₃, HgOH) ва кучсиз кислота (HF, H₂SiO₃, H₃PO₄, H₂CO₃, H₂SO₃, H₂S, HCN, CH₃COOH, H₂C₂O₄ ва ҳ.к.)дан ҳосил бўлган тузлар. Масалан: FeCO₃, CuSiO₃, CdS, Be(CN)₂ ва ҳ.к. Бундай тузлар гидролизга учрайди. Гидролиз ҳам катион (металл иони) ҳисобидан, ҳам анион (кислота қолдиғи) ҳисобидан боради. Бундай тузларнинг гидролиз реакцияси қайтмас жараён бўлиб, охиригача боради. Мухит деярли нейтрал бўлади, лакмусни рангини ўзгартирмайди.
   

CuSiO₃ + 2H₂O = Cu(OH)₂↓ + H₂SiO₃↓
Cu⁺² + SiO₃^2– + 2H₂O = Cu(OH)₂↓ + H₂SiO₃↓

5. 
   Биргаликда гидролиз – иккинчи ва учинчи тузлар аралашмасининг биргаликдаги гидролизи. Бундай ҳолатда гидролиз охиригача боради. Мухит нейтрал бўлади, лакмусни рангини ўзгартирмайди.
   

BaS + FeCl₂ + 2H₂O = BaCl₂ + Fe(OH)₂↓ + H₂S↑
Ba⁺² + S^–2 + Fe⁺² + 2Cl^- + 2H₂O = Ba⁺² + 2Cl^- + Fe(OH)₂↓ + H₂S↑
S^–2 + Fe⁺² + 2H₂O = Fe(OH)₂↓ + H₂S↑

8 – Дарс