Elektrokimyo Galvannik elementlar haqida

Galvanik elementlar termodinamikasi

Reja:

1. 
   Galvanik elementlar termodinamikasi
   
2. 
   Fizik kimyoviy analiz usullari
   
3. 
   Elektrokimyo
   
4. 
   Galvannik elementlar haqida
   
5. 
   Kimyoviy termodinamika haqida
   
6. 
   FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR 
   

Galvannik elementlar haqida
GALVANIK ELEMENTLAR — elektr toki manbalarining umumiy nomi; elektrolit va unga botirilgan ikkita turli xil metall plastinka (elektrod)lyan iborat. Bunday elementlarning yaratilishiga italyan olimi, fiziolog L. Galvani jonivorlar ustida o’tkazgan tajribalar asosiy turtki bo’ldi (nomi shundan). Galvanik elementlarda kimyoviy reaksiya natijasida hosil bo’lgan energiya bevosita elektr energiyasiga aylanadi. A. Volta yaratgan volta ustuni birinchi Galvanik elementlar bo’lgan. 19-a. o’rtalarigacha Galvanik elementlar yagona elektr toki manbai hisoblangan. Elektrodlardan biri (musbati) anod, ikkinchisi (manfiysi) katod deb ataladi. Reaksiya natijasida elektrodlarda potensiallar farqi hosil bo’ladi. Bu elektrodlarni tutashtirib turadigan simda elektr toki vujudga keladi. Eng ko’p tarqalgan
Galvanik elementlarda musbat elektrod o’rnida ko’mir tayoqcha, manfiy elektrod o’rnida rux tayoqcha, elektrod o’rnida esa novshadil eritmasi ishlatiladi. Suyuq elektrolit o’rnida quyuq pastalar qo’llanilsa, «quruq» element (Leklanshe elementi) hosil bo’ladi. Galvanik elementlarda reagentlar sarflanib (zaryadsizlanib) bo’lganidan so’ng u ishga yaroqsiz holga keladi, yaʼni ularni qayta zaryadlab bo’lmaydi. Galvanik elementlar ixtiro qilinishi bilan tok xususiyatlarini o’rganish va undan foydalanish imkoni yuzaga keldi, elektrotexnikaning fan sifatida shakllanishiga asos solindi.
Galvanik elementlar termodinamikasi
Ximiyaviy reaktsiya energiyasini elektr energiyaga aylantirib beruvchi asbob galvanik element deyiladi. Bu asbob elektrolit eritmalariga tushirilgan ikki elektroddan iborat bo’ladi. Bu eritmalar g’ovak to’siq (membrana) yordamida yoki elektrolitik ko’prik yordamida ulanadi. Elektrolitik ko’prik sifatida yoki ning to’yingan eritmasi ishlatiladi.
Elektrodlarni metall o’tkazgich orqali ulasak ularning birida oksidlanish, ikkinchisida qaytarilish reaktsiyalari boradi.
Ajratilgan galvanik elementda muvozanat holat bo’lmaydi, lekin shunday holat uzoq muddatgacha saqlanib turishi mumkin. Elektrodlar metall o’tkazgich yordamida ulangan ondayoq (1b-rasm) bunday tormozlangan holat yo’qoladi. Toshni zanjirda (ya’ni metall o’tkazgichda) elektronlarning harakati va ichki zanjirda (elektrolit eritmasida) ionlarning harakati kuzatiladi va bunday hara-katlar bilan bir vaqtning o’zida elektrodlarning birida oksidlansa, ikkinchisida qaytarilish reaktsiyalari boradi. Bu reaktsiyalar termodinamik nuqtai nazardan qaytmas bo’ladi va muvozanat holat vujudga kelishi bilan to’xtaydi.
Ajratilgan (a) va ulangan (b) galvanik elementlar: М1 va М2 -metall elektrodlar; S1 va S2 - va ionlar tarkibida bo’lgan eritmalar. Elektrodlarga ulangan tashqi metall o’tkazgichlar bir xil metalldan qilingan bo’lsa, galvanik element to’g’ri ajratilgan (1a-rasm) deyiladi. Tashki metall o’tkazgichlar har xil metalldan iborat bo’lsa, galvanik element noto’g’ri ajratilgan deyiladi. Chap tarafdagi elektrodda (1b-rasm) oksidlanish reaktsiyasi, va o’ng tarafdagi elektrodda qaytarilish reaktsiyasi boradi. Tashqi zanjirda elektronlar va ichki zanjirda kationlar М1 dan М2 ga qarab harakat qilad i (b). Punktir vertikal chiziqlar bilan membrana yoki elektrolitik ko’prik ko’rsatilgan.
Elektrodlarni ulab turgan o’tkazgichning qarshiligi qanchalik katta bo’lsa, reaktsiya shuncha sekinlik bilan boradi, yani reaktsiya qaytar bo’ladi. Shuning uchun elektrodlarni cheksiz qarshilikka ega bo’lgan o’tkazgich bilan uladik deb faraz qilsak, reaktsiya cheksiz sekin boradi va har bir daqiqada elektrodlar bilan eritmalar o’rtasida muvozanat bor desak bo’ladi. Bunday reaktsiyalar kvazi-qaytar (qaytarga o’xshash, yaqin) reaktsiyalardir. Termodinamik jihatdan qaytar bo’lgan jarayonlarda maksimal elektr ishi bajariladi. Bunday sharoitlarda o’lchangan ikki elektrod orasidagi potentsiallar farqi galvanik alementning elektr yurituvchi kuchi (e.yu.k.) deyiladi.
Shunga e’tibor berish kerakki, ikkita o’z-o’zicha mu-vozanat holatidagi elektrodlar galvanik elementni hosil qiladi, ya’ni muvozanatda bo’lmagan sistema vujudga keladi. Buning sababi metallardagi zlektronlarning zichligi turlicha bo’lishi-dir, shuning uchun elektronlar tashqi zanjir orqali bir metall-dan ikkinchisiga o’tishga intiladi. Agar bu o’tish sodir bo’lsa, bir vaqtning o’zida ichki zanjirda ionlarning tashilishi kuzati-ladi (1-rasmga qarang), bu tashish ayni temperaturada mem-brana bilan ajratilgan ikkala eritmadagi elektrolit konsen-tratsiyalarining (aktivliklarining) birdan-bir munosabati o’rna-tilmaguncha davom etadi. Bu muvozanat butun sistemaning termodinamik muvozanatini ko’rsatadi.
Galvanik elementdagi termodinamik muvozanat kon-stantasini va tenglamalardan foydalanib topiladi. Oxirgi tenglamadagi standart e.yu.k. (galvanik elementdagi hamma ionlarning o’rtacha aktivliklari birga teng bo’lgandagi).
O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Shavkat Mirziyoyev 16-oktyabr kuni kimyo sanoatini jadal rivojlantirish, tarmoqqa xorijiy investitsiya va zamonaviy texnologiyalarni jalb qilish masalalari bo‘yicha yig‘ilish o‘tkazdi. Bu haqda Prezident matbuot xizmati xabar berdi.Kimyo sohasi – zamonaviy sanoatning «katalizatori» bo‘lib, har qanday ishlab chiqarish negizida kimyoviy jarayonlar yotadi, bu sohasiz iqtisodiyotda taraqqiyot bo‘lmaydi.O‘zbekiston zaminida Mendeleyev jadvalidagi barcha kimyoviy elementlar mavjud, mamlakatimiz uglevodorodlarga boy bo‘lsa-da, kimyo sanoatimiz asosan qishloq xo‘jaligi uchun mineral o‘g‘it ishlab chiqarishga ixtisoslashgan.Qurilish materiallari, farmatsevtika, tekstil, mashinasozlik kabi tarmoqlar uchun zarur bo‘lgan murakkab polimerlar, katalizatorlar, reagentlar va sintetik tolalar ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yilmagan.Buning oqibatida har yili 1,5 milliard dollarlik kimyo mahsulotlari import qilinmoqda. Ishlab chiqarilayotgan fosfor va kaliyli mineral o‘g‘itlar ham mavjud talabning faqat uchdan birini qoplaydi, xolos.Murakkab mineral o‘g‘itlar ishlab chiqarish quvvatlari 60-70 foizga eskirgani energiya resurslarining ortiqcha sarflanishi, kimyo mahsulotlari tannarxining asossiz oshishiga olib kelmoqda.O‘tgan yildan boshlab, mineral o‘g‘itga talabni qondirish uchun 3,1 milliard dollarlik 17 ta investitsiya loyihasi amalga oshirila boshlandi. Bundan tashqari, kimyo sanoati mahsulotlarini diversifikatsiya qilish maqsadida 2025-yilgacha 4,2 milliard dollarlik yana 17 ta loyiha hayotga tatbiq etiladi.Shuning uchun, kimyo tarmog‘iga xorijiy investitsiya va zamonaviy texnologiyalarni jalb qilish, mahsulot hajmi va turini ko‘paytirish, sohaning eksport salohiyatini oshirish.«O‘zkimyosanoat» aksiyadorlik jamiyatining muhim va ustuvor vazifasi bo‘lishi zarur.Bugungi kunda mamlakatimizda azotli o‘g‘itlarga talab 73 foiz, fosforli o‘g‘itlarga — 20 foiz ta’minlanmoqda. Azotli o‘g‘it ishlab chiqarish quvvatlarining o‘rtacha eskirish darajasi 64 foizni, fosforli o‘g‘it bo‘yicha — 77 foizni tashkil qiladi.Sohadagi vaziyatni yaxshilash maqsadida kelasi 5 yilda umumiy qiymati 2,8 milliard dollar bo‘lgan 9 ta loyihani ishga tushirish rejalashtirilgan bo‘lib, buning natijasida mineral o‘g‘it va sulfat kislotasi ishlab chiqarish hajmi 2 barobar ko‘payadi.
Azotli va kaliyli o‘g‘itlarga talab to‘la qoplanadi, fosforli o‘g‘itlarga talabni qondirish darajasi bir necha barobar oshiriladi.Ayni paytda tabiiy gazning bor-yo‘g‘i 14 foizi, jumladan, kimyo tarmog‘ida 5 foizi chuqur qayta ishlanmoqda. Kremniy, kaolin va gips xomashyosidan kimyoviy mahsulotlar ishlab chiqarish e’tibordan chetda qolmoqda.Ma’lumotlarga ko‘ra, yurtimizda ishlab chiqarilayotgan noo‘g‘it mahsulotlar, asosan polietilen, polipropilen, polistirolga xorijiy davlatlarda 100 milliard dollardan ortiq hajmda ehtiyoj mavjud. Bu esa biz uchun yaxshi imkoniyat.Shu sababli, kimyo sanoatida mahsulot turlarini diversifikatsiya qilish uchun organik moddalar ishlab chiqarish bo‘yicha 15 ta va noorganik moddalar bo‘yicha 8 ta loyihani amalga oshirish ko‘zda tutilmoqda.Prezidentimiz mutasaddi rahbarlarga ushbu loyihalarni amalga oshirish uchun xorijiy investorlarni jalb qilish bo‘yicha topshiriqlar berdi.Kimyo sanoatida yirik investitsiya loyihalarini ama lga oshirish uchun tizimning moliyaviy barqarorligini ta’minlash lozim. Shu bois yig‘ilishda «O‘zkimyosanoat» aksiyadorlik jamiyatining moliyaviy ahvolini yaxshilash yuzasidan ko‘rsatmalar berildi.
Shu bilan birga, sohaga innovatsiyalar umuman joriy qilinmagani, ilm-fan salohiyatidan samarali foydalanilmayotgani tanqid qilindi. Shuning uchun Koreya kimyo-texnologiyalari ilmiy-tadqiqot instituti (KRICT) bilan hamkorlikda Toshkent kimyo texnologiya ilmiy-tadqiqot instituti negizida ilmiy-tadqiqot, loyihalash va muhandislik, kadrlar tayyorlashga ixtisoslashgan markaz barpo etishni tezlashtirish zarurligi ta’kidlandi.