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

3. Ionlanish konstantasini elektr o’tkazuvchanlik yordamida aniqlash.

Ostvaldning suyultirish qonuniga muvofiq kuchsiz elektrolitlarning ionlanish konstantasi ushbu tenglama bilan ifodalanadi:

Bu erda “C” elektrolit kontsentratsiyasi; ekanligini hisobga olsak va yuqoridagi tenglamaga qo’ysak: tenglama kelib chiqadi. Demak, kuchsiz elektrolitning ionlanish konstantasini topish uchun, dastlab solishtirma elektr o’tkazuvchanlik topiladi; tenglamasi orqali topiladi; orqali topiladi; So’ngra ionlanish konstantasi hisoblab chiqiladi.

4. Qiyin eriydigan tuzlarning eruvchanlik kontsentratsiyasini aniklash.

Qiyin eriydigan AgBr tuzini olsak, u juda oz bo’lsada eriydi. Uning qanchalik eriganini konduktometrik usulda aniqlash mumkin. Buning uchun dastlab distillangan suvning (erituvchining) elektr o’tkazuvchanligi o’lchanadi. Olaylik uning qiymati bo’lsin. So’ngra shu suvda AgBr eritilib, yana elektr o’tkazuvchanlik o’lchanadi

Har ikkala elektr o’tkazuvchanlik farqi orqali AgBr ga tegishli elektr o’tkazuvchanlik topiladi:

Endi spravochnik jadvalidan 18⁰S da = 54,3; = 67 ekanligini bilib olamiz va Kolraush qonuni orqali:

topib olamiz. tenglamadan C ni topamiz:

hisoblashda chiqqan qiymat erigan AgBr ning g^.ekv/l miqdorini beradi. Agar u AgBr molekulyar massasiga ko’paytirilsa:

erigan moddaning gr/l miqdori kelib chiqadi.

5. Suvning ion kontsentratsiyalarining ko’paytmasini konduktometrik usulda aniqlash.

Suv oz bo’lsada dissotsialanadi;

Dissotsialanish koeffitsienti K:

- suvning ion kontsentratsiyasining ko’paytmasidir. topish uchun nixoyatda toza suv olish kerak. Bunday suvni Kolraush kumush idishlarda xaydab olgan. Kolraush olgan suvning elektr o’tkazuvchanligi nixoyatda kichik: .

Bunday suvning elektr o’tkazuvchanligi faqat vodorod va gidroksil ionlarining harakatchanligi tufayli sodir bo’ladi. Bunday suv uchun ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik:

Bu erda - 1g^.ekv erigan modda saqlovchi suyultirish hajmi, l. Olaylik, sirka kislotasi uchun topishda kislotani shu darajada suyultirish kerakki, hosil bo’lsin, ya’ni =1 bo’lsin. Xo’sh, suv uchun qanday tushuniladi. Bu suyultirish deganda shunday suv miqdori tushuniladiki, unda 1g molekula suv (18 g) dissotsialangan ionlashgan holda bo’lsin. Buning uchun nixoyatda ko’p suv olinishi kerak. Yuqoridagi tenglamadan suyultirish hajmi ni topish mumkin:

(A)

Kolraush qonuni bo’yicha , edi. O’rniga qo’ysak (A) tenglama uchun:

, ya’ni 13 million litr suvda 18 gramm (1mol) ionlashgan holda bo’lar ekan. Bir litrdagisini topish uchun: vodorod va gidroksil ionlari kelib chiqadi. Haroratni oshirsak, bu qiymat ortadi; 22⁰S da 10^-7 g^.ekv vodorod va gidroksil ionlari bo’ladi degan so’z. Yuqori aytilgan suv kuchsiz elektrolit bo’lgani uchun massalar ta’siri qonuniga bo’ysunadi:

Suv kam dissotsialangani uchun dissotsiatsiyaga uchramagan suv molekulalarini doimiy son deb qabul qilish mumkin. Uni mol/litrda ifodalasak: ga teng bo’ladi. Yuqoridagi tenglamaga qo’ysak:

7. Konduktometrik titrlash.

Ionlarning molyar harakatchanligi qiymatlarini taxlil qilib, quyidagi qoidalarni keltirib chiqarish mumkin:

1.Teng kontsentratsiyada kuchli kislota yoki kuchli asosning elektr o’tkazuvchanligi ular tuzi elektr o’tkazuvchanligidan katta.

2. Teng kontsentratsiyada kuchsiz kislotaning elektr o’tkazuvchanligi uning tuzi elektr o’tkazuvchanligidan kichik.

SHuning uchun kislota eritmasini asos eritmasi bilan titrlashda ekvivalent nuqtada elektr o’tkazuvchanlikni keskin o’zgarishi ro’y beradi.

SHunday qilib, elektr o’tkazuvchanlikning asosiy omili ionlar harakatchanligi bo’lgani uchun, elektr o’tkazuvchanlikni indikator sifatida qo’llash mumkin.

Indikator sifatida elektr o’tkazuvchanlik qo’llaniladigan titrlash konduktometrik titrlash deyiladi (konduktor —o’tkazuvchi).

Konduktometrik titrlash borasida bitta tezlikda harakatlanayotgan ionga almashinadi. Reaktsiyaga qatnashuvchi moddalar tabiatiga qarab, ekvivalent nuqtada elektr o’tkazuvchanlik keskin o’zgaradi. Konduktometrik titrlash rangli indikatorlar bilan titrlashdan farqli o’laroq, loyqa, rangli eritmalarni, biologik suyuqliklarni titrlashda qo’llanishi mumkin. U nixoyatda aniq. Bir qancha moddalar aralashmasini xam titrlashda qo’llanishi mumkin. Kamchiligi murakkab asboblar talab etiladi, hisoblashga ko’proq vaqt ketadi. Konduktometrik titrlash quyidagicha amalga oshiriladi; titrlash olib boriladigan idishga indikator elektrodы tushuriladi. SHu idishga titrlash olib boriladigan byuretka o’rnatiladi. Lozim bo’lsa, idish termostatga qo’yiladi. Titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlikni o’zgarishi kuzati boriladi, grafik orqali ekvivalent nuqta topiladi.

Ayrim misollarni ko’ramiz

1) Kuchli kislotani kuchli asos bilan konduktometrik titrlash:

Xlorid kislotasiga natriy ishqori qo’shilsa, gidroksil ionlari tez harakatlanadigan vodorod ionlari bilan birikadi va dissotsialanmaydigan suv hosil bo’ladi. Vodorod o’rnida eritmada unga nisbatan kam harakatlanadigan qoladi ( = 43). SHu sababli titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlik minimumga etadi. Keyingi qo’shilgan 1 tomchi ( =174), gidroksil ionlarining harakatchanligi tufayli elektr o’tkazuvchanlikni yana oshiradi. Grafik chizilsa , ya’ni abtsiss o’qiga titrlashga sarflangan ishqorning ml miqdori, ordinat o’qiga esa eritma elektr o’tkazuvchanligi qo’yilsa,

Rasmda ko’rsatilgan egri chiziq hosil bo’ladi.

Titrlash borasida hosil bo’lgan egri chiziqning singan joyidan abtsiss o’qiga prependikulyar tushirib, ekvivalent nuqta (E) topiladi. Bu nuqtada titrlash uchun sarflangan ishqor miqdori topiladi. Buning uchun ushbu proportsiyadan foydalaniladi:

V₁ - berilgan, HCl hajmi ; V₂ - ishqor miqdori, grafikdan topiladi; N₂ - ishqor kontsentratsiyasi, ma’lum.

2) Kuchsiz kislotani (masalan, sirka kislotasi), kuchli asos (NaOH) bilan titrlash.

Titrlash borasida yomon dissotsiatsiyalanadigan sirka kislotasi, yaxshi dissotsiatsiyalanadigan uning tuziga almashinadi. Demak, titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlik ortadi. Ekvivalent nuqtada elektr o’tkazuvchanlik OH^- ioni hisobiga keskin ortadi. Yuqoridagi

proportsiya usuli bilan kuchsiz kislota miqdori aniqlanadi.

3. 
   Kuchli va kuchsiz kislotalar aralashmasini konduktometrik titrlash.
   

Masalan, HCl + CH₃COOH bo’lsa, NaOH eritmasi bilan titrlansa:

Dastlab kuchli kislota titrlanadi. Elektr o’tkazuvchanlik pasayadi (rasm); HCl tugagandan so’ng, CH3COOH titrlanadi; elektr o’tkazuvchanlik atsetat natriy hisobiga yana asta-sekin ko’tariladi. Grafikda 2 ta singan nuqta kuzatiladi; I nuqta HCl ni, II nuqta esa CH3COOH ni

titrlashga ketgan NaCI hajmi ifodalaydi.

4. Kuchsiz kislotani kuchsiz asos bilan titrlash.

Masalan,

Yuqoridagi reaktsiyada kuchsiz elektrolitlar ta’siri natijasida kuchliroq elektrolit - tetraborat ammoniy hosil bo’ladi. SHu tufayli titrlash borasida elektr o’tkazuvchanlik ortib boradi. Ekvivalent nuqtadan so’ng, grafik bo’yicha elektr o’tkazuvchanlik qariyib o’zgarmaydi. CHunki hosil bo’lgan tetraborat ammoniy kuchli elektrolit bo’lgani uchun ortiqcha

qo’shilsa elektr o’tkazuvchanlikka ta’sir ko’rsatmaydi. Xuddi shunday hol misolida ham takrorlanadi:

5. CHo’ktirish reaktsiyasiga asoslangan konduktometrik titrlash.

Masalan,

Reaktsiya natijasida yomon eriydigan BaSO4 hosil bo’ladi (ZR=1,0810^-10). Ba^++ ionlari titrlash borasida Na^+ ioniga almashinadi. Binobarin, elektr o’tkazuvchanlik pasayadi.