Analitik, fizikaviy va kolloid kimyo

Suyultirilgan eritmalar xossalari.
To’yingan bug’ bosimi.
Suyuq faza (erituvchi yoki eritma) bilan muvozanatda turgan bug’ bosimi to’yingan bug’ bosimi deyiladi. Bu bosim o’zgarmas temperaturada o’zgarmas kattalikdir.
Eritmalar, umuman suyuqliklarni o’rganishda to’yingan bug’ bosimi - fundamental xossa hisoblanadi (buni keyinchalik ko’ramiz, ko’pgina boshqa xossalar shu xossaga bog’liqdir).
Biror hajmdagi erituvchiga oz-ozdan eriydigan modda quyib-borib, eritma ustidagi bug’ bosim o’lchab borib bu bosim kamayib borayotganini ko’ramiz.
Demak eritmaning to’yingan bug’ bosimi har doim toza erituvchining bug’ bosimidan kamroq bo’lib, bu pasayishi erigan modda miqdoriga bog’liq bo’ladi.
Erituvchi va erigan modda tarkibi va xossalari jihatidan yaqin bo’lsa, A komponentning bug’ bosimi shu moddaning molyar qismiga proportsional bo’ladi.
R_A= KN_A
N_A=1 K = P⁰_A , bo’ladi ya'ni P⁰_A - sof holdagi A moddaning bug’ bosimidir. Demak tenglama quyidagicha bo’ladi.
R_A= R⁰_A N_A
Agar erigan modda molyar qismini N_B deb belgilasak N_A+N_B=1 shundan P_A= (1-N_B)P_A⁰
P_A=P_A⁰ -N_BP_A⁰
N_BP_A⁰=P_A⁰-P
N_B=P_A⁰-P_A/P_A⁰

bu erda P_A⁰-P_A/P_A⁰ va P_A⁰-P_A lar t?yingan bug’ bosimining nisbiy va absolyut pasayishidir. Agar bu bog’lanishini grafik tarzda ko’rsak;

Demak, eritma ustidagi erituvchining to’yingan bug’ bosimining nisbiy pasayishi erigan moddaning molyar qismiga teng. (Bu Raul qonuni deb ataladi).


Suyultirilgan eritmalarning qaynash va muzlash temperaturalari.
Ma'lumki eritmalar erituvchining qaynash (yoki muzlash) temperaturasidan farqli temperaturada qaynaydi (yoki muzlaydi). Tajribalar shuni ko’rsatadiki, suyultirilgan eritmalar sof erituvchiga qaraganda pastroq temperaturada muzlaydi yuqori, temperaturada qaynaydi.
Eritma ustidagi erituvchini bug’ining bosimini va qaynash muzlash temperaturalarini eritma kontsentratsiyasiga bog’liqligini quyidagi chizmadan ko’rish mumkin. bu erda:OA - toza erituvchi; O’A’- suyultirilgan eritma; O’’A’’- kontsentratsiyasi biroz ko’proq eritma.
Egri chiziqlarni kontsentratsiya ortgan sari pastroq joylashishi Raul qonuni asosida tushuntiriladi. Toza erituvchining muzlash temperaturasini eritmaning muzlash temperaturasidan farqi muzlash temperaturasi pasayishi ( T_m) deyiladi va chizmadan k?rinib turibdiki, erigan
moddaning mi?doriga proportsiyanaldir, ya'ni T_m +Kc b?ladi.
Agar sq1 m b?lsa, T_m =K ga teng bo’ladi. K-krioskopik konstanta deyiladi va u bir molyal eritmaning muzlash temperaturasini erituvchi muzlash temperaturasiga nisbatan qanchaga pasayishini ko’rsatadi. Masalan: suv uchun K=1,859 , ya'ni suvda 1 mol modda eritilganida uning muzlash temperaturasi 1,8590 ga pasayishi kuzatiladi.
Yuqoridagi chizmadan ko’rinib turibdiki, eritmalarning qaynash temperaturalari toza erituvchinikidan yuqori bo’ladi. Bunda, har qanday suyuqlik uning bug’ bosimi atmosfera bosimiga teng bo’lgandagina qaynashi - xossasidan kelib chiqish kerak. Binobarin, eritmalar ustidagi bug’ bosimi pastroq bo’lgani uchun ularning qaynashi uchun yuqoriroq temperatura zarur bo’ladi.
Yuqoridagi mulohazalarga binoan erituvchi va eritmalarning qaynash temperaturalari orasidagi farqni qaynash temperaturasining ortishi ( T_k) desak, u ham eritma kontsentratsiyasiga to’g’ri proportsionalligi ko’rinib turibdi,
ya'ni T_k = E_c
bu erda E- proportsionallik koeffitsienti yoki ebulioskopik konstanta deb ataladi.
Yuqoridagicha fikr yurgizib, E-1 molyal eritmaning qaynash temperaturasini toza erituvchinikidan qanchalik ortiqligini ko’rsatishini ko’ramiz. Nazariy jihatdan krioskopik va ebulioskopik konstantalarni quyidagi tenglamalar orqali hisoblab topish mumkin.

Bu yerda T⁰_M , T⁰_k-lar toza erituvchining muzlash va qaynash temperaturalari l_suyuq, l_bug’. - toza erituvchining solishtirma suyuqlanish va bug’lanish issqliklari. Yuqoridagilarga asoslanib moddalarni krioskopik va ebulioskopik usullarda molekulalar massasini aniqlash usuli ishlab chiqilgan. Bularda har xil tuzilishdagi ebulioskop va krioskoplar yordamida erigan moddaning molekulyar og’irligi aniqlanadi. Bunda quyidagi tenglamalardan foydalaniladi.
M=(gK * 1000) /(T_MG); M=(gE * 1000) / (T_KG)

bu yerda g, G lar erigan modda va erituvchi moddalar miqdori, g

T_M, T_K - eritmalarning toza erituvchiga nisbatan muzlash temperaturasini pasayishi va qaynash temperaturasini ortishi.