3-Mavzu: kislota-asosli muvozanat. Bufer eritmalar

3-Mavzu: KISLOTA-ASOSLI MUVOZANAT. BUFER ERITMALAR.
Tayanch iboralari: kislota - asosli muvozanat, dissotsilanish, suvning ionliko’paytmasi, vodorod ko’rsatkichi, protolitik nazariya, protolitlar, indikatorlar, bufer sistemalar, suyultirish, bufer sig’im, atsidoz, alkaloz.
Ma’ruzada qo’llaniluvchi zamonaviy pedagogik texnologiya usuli: “Miyaga xujum”
Bunda talabalarning ushbu mavzu bo’yicha mavjud bilimlarini aniqlash, ma’ruza davomida mavzuning qay darajada o’zlashtirilayotganligini aniqlash mumkin bo’ladi. Shuningdek talabalarning diqqatlarini ushbu o’yinga jalb etish orqali vaqti-vaqti bilan ularni bir xillikdan xolis bo’lishlariga erishiladi. Ushbu o’yinda foydalanilishi ko’zda tutilgan savollar ro’yxati ma’ruza so’ngida keltirilgan.
I. KISLOTA - ASOSLI MUVOZANAT. SUVNING DISSOTSILANISHI VA SU-
VNING IONLI KO’PAYTMASI.
Kislota - asosli muvozant bu muxitning kislotali, asosli yoki neytral xolatda bo’lishidir. Muxitning u yoki bu xolatda bo’lishini suv molekulalari belgilab beradi. Suv - bu biokimyoviy nuqtai nazardan qaraganda muxim universal erituvchi xisoblanadi. Tirik organizmlar xujayralarining asosiy qismini suv tashkil qiladi. Ulardagi barcha bio- kimyoviy o’zgarishlar, reaksiyalar aynan suv xosil qiluvchi muxitda boradi. Masalan, odam tanasi og’irligining 65-70% suvga to’g’ri keladi. Fermentlar va gormonlar ayni mux- itdagini o’zlarining faolligini nomoyon etadi. Suv odam va xayvonlar organizmidagi bar- cha xujayra va to’qimalarning tarkibiy qismi bo’lib (58-97%), organizmda ketadigan turli biologik jarayonlarda muxim rol o’ynaydi. Shuning uchun suvning ba’zi bir fizik- kimyoviy xossalariga to’xtalish maqsadga muvofiqdir.
Suvning dissotsiyalanishi va suvning ionli ko’paytmasi.
Suv - kuchsiz elektrolit bo’lib, oz miqdordabo’lsada vodorod va gidroqsil ionlariga dissotsialanadi: H2O=H++OH^-. Suvning dissotsialanishidan xosil bo’layotgan ayni H⁺ ion- larining oz-ko’pligi eritmalar kislota - asosli muvozantni u yoki bu tomonga siljishiga sab- ab bo’ladi. Ana shu muvozantdagi disotsialanish konstantasi quyidagiga teng bo’ladi:
[H⁺] * [OH^-]
K =
[H2O]
Suvning elektr o’tkazuvchanligi asosida 220 C da K_di_ss=1,8*10^-16 ekanligi aniqlangan. Yuqoridagi tenglamani Kdiss * [H2O]=[H] * [OH] ( 2 ) kabi yozish mumkin. K_diss juda kichik son bo’lganligi uchun K * [H2O] ko’paytmani o’zgarmas qiymat deb olish mumkin. [H2O] = (1000/18) = 55.56 mol/l ekanligini xisobga olsak, K * [H2O] = 1,8*10^-16 * 55.56 = 10^-14 bo’ladi. K * [H2O] ni Kb bilan belgilab ( 2 ) urniga qo’ysak:
Kb=[H+] * [OH^-] (3) bo’ladi.
U xolda: Kb = 10^-14 desak 10^-14 = [H] * [OH] ekanligi ravshan bo’ladi.
(3) tenglama, ya’ni Kb suvning ionli ko’paytmasi deyiladi va u ayni xaroratda su- vdagi H+ va OH^- ionlarining konsentratsiyasi ko’paytmasi o’zgarmas qiymat ekanligini ko’rsatadi. Bu ko’paytma 22 ⁰ C da 10^-14 (mol/l) ga teng.
Kb xaroratga to’g’ri proporsional bo’lib, xarorat ortishi bilan ortib boradi. Ya’ni xa- rorat ortgan sari suv ionlarga yaxshi dissotsialanadi. [H]*[OH]=10^-14 ekanligidan xar bir ionning konsentratsiyasi 10^-14 mol/l ga tengligini bilish qiyin emas: [H+] =10^-7, [OH^-] = 10^{- 7} .
Demak Kb = 10^-7 * 10^-7 = 10^-14
Ushbu ko’paytma xar doim, ya’ni H+ va OH^- ionlari konsentratsiyasi o’zgargan taqdirda xam 10^-14 ga teng bo’laveradi. Masalan: [H+] = 10^-3 bo’lsa [OH^-] = 10^-11, [H+] = 10^-5 bo’lsa [OH^-] = 10^-9 bo’ladi.
Eritmalar kislota asosli muvozantini belgilovchi omil ayni ana shu H+ va OH^- ion- larining konsentratsiyasidir. Agar [H+] > 10^-7 (10^-2, 10^-3) bo’lsa muxit kislotali, ya’ni [OH^-] < 10^-7 (10^-9, 10^-11) bo’ladi. Agar [H⁺] < 10^-7 (10^-9, 10^-11) bo’lsa albatta [OH^-] > 10^-7 (10^-2, 10^-3) bo’lib, OH^- ionlari konsentratsiyasi ortiq bo’ladi va muxit ishqoriy bo’ladi. Agar [H⁺] = 10^-7 bo’lsa [OH^-] = 10^-7 bo’ladi va muxit neytral deyiladi.
Eritma muxiti uch xil bo’ladi.

1. 
   vodorod ionlarining konsentratsiyasi gidroksil ionlarinikidan ortiq bo’lsa [H⁺]>1*10^-7 - kislotali.
   
2. 
   aksincha [OH^-] ionlari [H⁺] ga qaraganda ko’p bo’lsa [H⁺] <1*10^-7 - ishqoriy.
   
3. 
   agar [H⁺] = [OH^-] bo’lsa muxit neytral bo’ladi.
   

VODOROD KO’RSATKICH (pH) va UNING BIOLOGIK ROLI.
INDIKATORLAR TO’G’RISIDA TUSHUNCHA
Vodorod ko’rsatkich
Muxitning kislota yoki ishqoriy ekanligini birgina H⁺ ionlari konsentratsiyasini ifodalash bilan ko’rsatish mumkin. Yuqorida keltirilgan [H⁺] = 10^-7 yoki [OH^-] = 10^-7 kabi yozuvlarni oson ifodalash uchun daniyalik olim Zerensen tomonidan 1909 yilda birinchi marta vodorod ko’rsatkich - pH degan tushuncha fanga kiritilgan:
Vodorod ko’rsatkich deb, bir litrda gramm ionlar bilan ifodalangan vodorod ion- lari konsentratsiyasi o’nli logarifmining manfiy ishorasi bilan olingan qiymatga aytilad.