Elektrolit eritmalarning osmotik xossalar. Izotonik koeffitsienti. Kuchli elektrolitlar uchun Debay-Xyukkel nazariyasi mundarija kirish I bob

Debay-Xyukkel nazariyasi ionlar atmosferasi.
Debay-Xyukkel kuchli elektrotlarda ionlar orasidagi elektrostatik tortishuv kuchini tekshirib, aktivlik koeffitsienti qiymatini nazariy yo‘l bilan hisoblab chiqishga muvaffaq bo‘ldi. Bu nazariya juda suyultirilgan (0,01-0,05n) kuchli elektrolitlar uchungina o‘z kuchini saqlaydi. Nazariyaning mohiyatini yoritish uchun ionlar atmosferasini tasavvur qilib ko‘raylik. Ma’lumki elektrolitlarda qation va anionlarning soni bir-biriga teng va ular umuman eritmada bir tekis tarqalgan bo‘ladi, lekin eritma hajmining ayrim qismlarida musbat va manfiy ionlar baravar taxsimlanmaydi. Ma’lumki bir xil zaryadli ionlar bir-biridan itariladi. Qarama-qarshi ionlar esa bir-birini tortadi.Shunga muvofiq har qaysi ion qarama-qarshi ion tomonidan qurshab olingan bo‘ladi. Ionlarning ana shunday to‘plami ionlar atmosferasi deb ataladi. O‘rtadagi ion markaziy ion deb ataladi.
Ionlar atmosferasidagi har qaysi ion boshqa bir atmosferaning ioni bo‘lishi mumkin. Demak bir ion atmosferani ishg‘ol qilgan hajmda ionlar bir tekis tarqalgan emas. Zaryadning bunday taqsimlanishi bir qadar masofagacha ionlar taqsimotiga ta’sir qiladi. Natijada butun hajmda qarama-qarshi zaryadli ionlar ma’lum tartib bilan o‘rnashadi.
Debey-Xyukkel ayrim ionlar orasidagi atmosferadagi tortishuv kuchini ya’ni markaziy ion bilan uning atmosferasi orasidagi tortishuv kuchini va markaziy iondan uzoqlashgan sari ionlar atmosferasidagi elektr zaryadini zichligi o‘zgarishini hisoblab chiqdi. Ayrim ionlarning potensiallari o‘rniga ionlar atmosferasi bo‘yicha zaryad zichligini uzluksiz o‘zgarishini hisobga oldilar. Bu nazariyaga ko‘ra aktivlik koeffitsienti quyidagi tenglamadan topiladi.
lgf = A√ I I-ion kuchi
A-ma’lum erituvchi uchun ma’lum temperaturadagi o‘zgarmas son.

1,823.10⁶ Z^ . Z^-

A=  bu tenglamada
( εT)^3/2
Z ^ , Z^- ionlarning zaryadi.
ε - muhitning dielektrik konstantasi
T-absolyut temperatura.
Binar elektrolitlar uchun 25⁰ C da lgt=A√U tenglama suvdagi eritmalar uchun quyidagicha yoziladi. lgf= - 0,508√c c-molyar konsentratsiya.
Bu tenglama Debay-Xyukkelning chegaralangan qonuni deb ataladi. Konsentrlangan eritmalar uchun Debay-Xyukkel nazariyasi quyidagi tenglamani beradi.
AZ+. Z-√I
Lg_f+ 
+ √I
Yuqorida kislota deb atalgan moddalar orasida bir umumiylik bor. U ham bo‘lsa, tarkibida vodorod bo‘lishidir. Reaksiya vaqtida ioni (H⁺ proton) kislotadan asosga o‘tadi. Ya’ni asos kislota bilan reaksiyaga kirishib, kislota protonini birlashtirib oladi. Shunday qilib, kislota asosga quyidagi tushunchani berish mumkin: kislota-o‘zidan proton ajratib chiqarish xususiyati bor modda (protonning donori).
Asos-proton biriktirib olish xususiyati bor modda (protonning akseptori).
Bu tushunchalar va nazariya quyidagi natijalarga olib keladi:

1. 
   Kislota asos xususiyati ionlar (shu jumladan kompleks ionlar)va ionlanmagan molekulalarda bo‘lishi mumkin;
   
2. 
   Kislota asoslarning ionlanishi kislota (asos) xususiyati bo‘lgan erituvchi moddalarning reaksiyaga kirishuvinatijasida yuz beradi;
   
3. 
   Erituvchining kislota va asosligiga qarab, biror modda yo kislota yoki asos bo‘lishi mumkin. Bunday amfaterlik xossa ko‘pgina moddalarda bo‘ladi. Yuqorida tushunchalarga muvofiq kislota asoslar reaksiyasi bilan oksidlarning qaytarish reaksiyasi orasida ma’lum o‘xshashliklar bor. Haqiqatdan ham oksidlanish-qaytarish reaksiyalarida oksidlovchidan qaytaruvchiga elektron o‘tadi, kislota-asos reaksiyasida esa kislotadan asosga proton o‘tadi.
   

Oksidlovchi  qaytaruvchi  elektron
Kislota  asos  proton.
Bu muvozanat oddiy bufer sistema deb ataladi. Lekin bu sistema real emas, ya’ni o‘z holiga mavjud bo‘la olmaydi. Oksidlovchi bilan bir qatorda erkni elektron, asos bilan bir qatorda erkin proton mavjud bo‘lishi mumkin emas. Qaytaruvchi o‘z elektronini berish uchun, bu elektronini berishi uchun, bu elektronni qabul qiladigan boshqa bir oddiy bufer sistemadagi oksidlovchi (OK₂) bo‘lishi kerak.
K₁ ⇆OK₁+ e
Cu⁺ + Fe ⁺³⇆ Cu²⁺ + Fe⁺²
Bu erda K va OK qaytaruvchi va oksidlovchi moddalar; S-elektron.
Bu reaksiyalar alohida bora olmaydi, ular faqat birgalikdagina birikish mumkin.
K₁ +OK₂ ⇆ OK₁+K₂
Cu⁺ + Fe ⁺³⇆ Cu⁺² + Fe⁺²
Xuddi shuningdek, kislota (k-ta) o‘z protonini berish uchun asos (as) bo‘lishi shart.
Kislota₁⇆ as₁(asos) +proton (H⁺)
HCl +NH₃ = Cl^- +NH₄⁺