9 – ma’ruza elektrolit eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi. Elektoliz Mavzu rejasi

9 – MA’RUZA

Elektrolit eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi. Elektoliz

Mavzu rejasi

1. Elеktr o`tkazuvchanlik. O`tkazgichlar.

2.Solishtirma elеktr o`tkazuvchanlik.

3. Ekvivalеnt elеktr o`tkazuvchanlik.

4. Kolraush qonuni.

5. Konduktomеtriya.

Bugun biz fizik kimyoning muxim bo’limlaridan biri elektrokimyoni boshlaymiz. Elektrokimyo quyidagi uchta qismdan tashkil topgan. Elektr o’tkazuvchanlik, elektr yurituvchi kuch va elektrodializ. Bugungi lektsiyada biz asosan elektr o’tkazuvchanlik xaqida gap yuritamiz. Elektr o’tkazuvchanlik elektr tokini o’tkazish qobiliyatidir.

Elektr tokini o’tkazuvchilar ikki turga bo’linadi. 1 va 2 turdagi o’tkazgichlar.

1 turdagi o’tkazgichlarga metallar va ularning qotishmalari, grafit, ba’zi qiyin eruvchi oksidlar va boshqa materiallar kirib, ular elektr tokini elektronlarning tartibli harakati tufayli o’tkazadilar. Bu vaqtda elektrodlarga modda o’tishi sodir bo’lmaydi.

II turdagi o’tkazgichlarga kislotalar, ishqorlar, tuzlar eritmasi, turli suyuqliklar, ba’zi qattiq tuzlarning suyultirilgan (erigan) holati va kristall holatdagi elektr o’tkazuvchanlik misol bo’lib (masalan NaCl, KCl va boshqalar), ulardagi elektr o’tkazuvchanlik ionlarning tartibli harakati tufayli sodir bo’ladi (elektr maydonida). Bu turdagi elektr o’tkazgichlarda elektrodlarda modda almashinuvi sodir bo’ladi. Ionlarning harakatchanligi qancha katta bo’lsa, elektr o’tkazuvchanlik xam shuncha katta bo’ladi.

Elektr o’tkazuvchanlik - elektr tokiga bo’lgan qarshilikka teskari qiymatdir. SHuning uchun elektr o’tkazuvchanlikni o’lchash lozim bo’lsa, elektr tokiga bo’lgan qarshilik o’lchanadi. Qarshilikni R xarfi bilan ifodalasak, u formula bilan ifodalanadi. YA’ni o’tkazgichning qarshiligi uning uzunligi (l) ga to’g’ri, ko’ndalang kesimi (S) ga teskari proportsionaldir;  - esa solishtirma qarshilik.

Elektr o’tkazuvchanlik grekcha (kappa)  harfi bilan belgilanadi. SHunday qilib,

Qarshilikni Om, () bilan, elektr o’tkazuvchanlikni Om^-1 (^-1) bilan belgilanadi. solishtirma elektr o’tkazuvchanlik deb ataladi.

SHunday qilib, solishtirma elektr o’tkazuvchanlik - bu uzunligi 1sm, ko’ndalang kesimi yuzasi 1sm² bo’lgan moddaning elektr o’tkazuvchanligidir.

Demak, suyuqlikni elektr o’tkazuvchanligini aniqlash lozim bo’lsa, unga albatta elektrod tushiriladi. Suyuqlikni solishtirma elektr o’tkazuvchanligi aniqlanayotgan bo’lsa, tushirilayotgan elektrodlarning sath yuzasi 1sm² va ular orasidagi masofa 1sm bo’lishi kerak. Amalda bunday sharoitni vujudga keltirish ancha qiyin, shuning uchun odatda kuzatilayotgan elektr o’tkazuvchanlik o’lchanadi. So’ngra hisoblash yordamida solishtirma elektr o’tkazuvchanlik topiladi.

Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligini aniqlash turli shakldagi idishlarda olib boriladi. Elektr tokini yomon o’tkazadigan eritmalar uchun elektrodlar sathi katta bo’lib, ular bir-biri yaqin joylashtirilishi kerak. YAxshi o’tkazgichlar uchun esa, aksincha, elektrodlar sathi kichik va elektrodlar orasi uzoq bo’lgan idishlar qo’llangani ma’qul.

SHunday qilib, yuqorida aytilgan solishtirma elektr o’tkazuvchanligini o’lchash uchun idish tayyorlash qiyin. Bunday hollarda xar bir idish uchun uning doimiyligi , ya’ni idish doimiyligi yoki sig’imi aniqlab olinadi.

Idishning doimiyligi (sig’imi) quyidagi usulda aniqlanadi: solishtirma elektr o’tkazuvchanligi ma’lum bo’lgan (ko’pincha KCl, KNO₃) eritmasi idishga quyiladi. (ularning ₀ qiymati jadvalda berilgan bo’ladi).

bo’lgani uchun, dastlab shu eritmaning elektr o’tkazuvchanligi aniqlanadi va idish doimiyligi hisoblab topiladi. So’ngra idishdan eritmani to’kib, o’rniga tekshiriluvchi eritma quyiladi va uning elektr o’tkazuvchanligi topiladi, hamda eritmaning solishtirma elektr o’tkazuvchanligt formula orqali hisoblab chiqiladi

Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik qiymati elektrolit yoki suyuqlik tabiatiga, eritma kontsentratsiyasiga va haroratga bog’liq.

Ionlarning harakat tezligi va oz bo’lsada dissotsialanish darajasi haroratga bog’liq bo’ladi. Elektr o’tkazuvchanlikni aniqlashda haroratni doimiyligiga katta e’tibor berish lozim. Haroratni ortishi bilan ₀ ortadi, chunki bunda ionlar harakatchanligi ortadi. O’lchanadigan xonada haroratning o’zgarishi katta xatolikka olib keladi. SHuning uchun elektr o’tkazuvchanlik termostatda aniqlanishi kerak. Quyidagi jadvalda ba’zi toza suyuqliklarning 18⁰S dagi solishtirma elektr o’tkazuvchanligi berilgan:

₀ ning suyuqlik tabiatiga bog’liqligi

Suyuqlik	HCN (suyuq)	H2O	NH3 (suyuq)	SO2 (suyuq)	HCl (suyuq)	atseton
			Bosim ostida suyultirilgan
0 Om^-1cm^-1	1,1 x 10^-7	4,0 x 10^-6	4,0 x 10^-10	1,8 x 10^-11	2,0 x 10^-7	1,2 x 10^-10