Elektrolitlar nazariyasi

Elektrolitlar
Dissotsiyalanish doimiysi (kuchsiz elektrolitlar uchun ) eritma konsentratsiyasining o'zharishi bilan o'zgarmaydi , faqat T -ga bog'liq bo'ladi.
Bu formuladan
ni hosil qilish mumkin.
Masalan, quyidagi tenglama bo’yicha dissotsilanuvchi:HA  H⁺+A^- bir negizli kislota HA eritmasining konsentrasiyasi - C mol/l ga, dissotsiyalanish darajasi a ga teng bo’lsa, muvozanat konstantasi
[H⁺] = C*,[A^-] = C*,[HA] = C(1-) ga teng bo’ladi.
K = [H⁺][A^-] / [HA] = C**C / C(1-) = ²C / 1- kelib chiqadi.
Kuchsiz elektrolitlarda a ning kiymati 1 ga nisbatan juda kichik: shuning uchun (1-a) qiymatini 1 ga teng deb olish mumkin. U xolda yuqoridagi ifoda K=a²C ko'rinishga ega bo’ladi.
Eritmada ionlar konsentrasiyasi 1 l eritmadagi ionlarning mol sonlari (mol-ion) bilan ifodalanadi. Uni avval g-ion/l shaklida ifodalab kelingan, uning qiymati 1 l eritmadagi ion massasiga teng. Masalan, 1g-ion/l SO₄^2- massasi 1 l eritmada 96 g SO₄^2- ionlari borligini ko’rsatadi. Xozirgi vaqtda g-ion/l ni mol-ion/l(yoki mol/l) bilan ifodalanadi.
Ionning gramm ekvivalenti uglerod birligida grammda va son jixatidan bitta ionning ekvivalentiga teng bo’lgan ifodasidir. Masalan, 1 g-ekv SO₄^2- ion 96/2=48 g teng (ion valentligi 2 bo’lgani uchun) Tajriba natijalari ko’rsatadiki, kuchli elektrolitlarning dissotsilanishi massalar ta'sir qonuniga bo’ysunmaydi. Kuchli elektrolitlar eritmalarda ionlarga to’liq dissosilanadi. (a=1)

Kuchli elektrolit eritmalar spektrlarini o’rganish eritmada dissotsilanmagan molekulalar yo’qligini tasdiklaydi. Kristallarni rentgenografik urganish (masalan KCl ni), ular ionli kristall panjaraga ega ekanligini kursatadi. Kristall modda eritilganda kristall panjara yemiriladi va ionlar eritmaga utadi. Lekin elektr o'tkazuvchanlikni o'lchash kuchli elektrolit eritmalarida to’liq dissotsilanish mavjudligini tasdiqlamadi, chunki eritmalarning elektr o'tkazuvchanligi fakat elektrolitning dissotsilanish darajasiga boglik bulmay, ionlarning xarakat tezligiga xam bog'liqdir. Kuchli elektrolit eritmalarida ionlar soni juda ko'p va ular bir-biri bilan shunday yaqin masofada joylashganki, ular orasida elektrostatik tortishish va itarilish kuchlari vujudga keladi.

Buning natijasida xar qaysi ion uz atrofida karama-karshi zaryadli ionlardan iborat "ion atmosferani" xosil kiladi va u eritmada ionlar xarakatiga tuskinlik qiladi. Bu esa elektr o'tkazuvchanlikni kamaytiradi. Shuning uchun elektrolitning elektr o'tkazuvchanligini o'lchab topilgan dissotsilanish darajasi birdan kichik bo'lib, uni effektiv yoki ko’rinma dissotsilanish darajasi deyiladi.
Effektiv dissotsilanish darajasining qiymati, ionlar orasida o’zaro ta'sir kuchi bo’lgani uchun, go’yo elektrolit elektr tokini xuddi hamma ionlarga dissotsilangandek o’tkazishini ("ion juftlari" ) ko’rsatadi. Ionlar orasidagi kuchlar eritmaning osmotic bosimiga, muzlash va qaynash temperaturasiga, ionlarning kimyoviy reaksiyaga kirishish qobilyatiga va boshqa xossalarga xam ta'sir qiladi.
Kuchsiz elektrolit xossasini xarakterlovchi konunlarning matematik ifodasini kuchli elektrolitlarga kullash uchun ionlar "aktivligini" yoki "aktiv konsentrasiyasini" aniklash kerak. Ionning aktivligi deb, eritmaning ma'lum xossalariga javob beradigan ionning effektiv konsentrasiyasi tushuniladi. Ionning aktivligi -a_ion ionning konsentrasiyasi C_ion ga tog’ri proporsional

a_ion = f^.C_ion

Bu yerda: f-proporsionallik koeffisiyenti (uni aktivlik koeffisiyenti xam deyiladi), a_ion C_ion lar mol/l bilan ifodalanadi. Odatda aktivlik koeffisiyenti birdan kichik va fakat juda xam suyultirilgan eritmada 1 ga teng buladi. Bu xolda a_ion = C_ion Agar f>1 bulsa, ionlar aktivligi ularning konsentrasiyasidan kichik buladi.

a_ion = f C_ion
Elektrolit eritmalarida reaksiya molekulalar orasida bormay, erigan moddaning ionlari orasida boradi. Elektrolit eritmalarda boradigan reaksiyalarni molekulyar tenglama kurinishida emas, balki ion tenglama kurinishida uch katorda 1) molekulyar, 2) ion va 3) ionlar ishtirok etishini kursatadigan tenglama xolida ifodalanadi.