Газларда электр токи

Электролитлардаги ток зичлиги учун Ом қонуни
Жоул-Ленц қонуни нафақат металл ўтказгичлардаги, балки электролитлардаги электр токи учун ҳам тўғри эканлигини тажрибалар кўрсатган. Бундан, электролит молекулаларининг ионларга ажралиши, электр токининг ўтиши ва ток энергиясининг сарф бўлиши билан боғлиқ эмаслиги келиб чиқади. Ўзаро боғланган ионлардан ташкил топган туз, кислота ва ишқорлар молекулаларининг диссоцияланиши, уларнинг эриган модда, ёки етарлича катта иссиқлик ҳаракат кинетик энергиясига эга бўлган эритувчи молекулалари билан тўқнашганда содир бўлади. Сув эритмаларида туз, кислота ва ишқорларнинг интенсив диссоцияланиши сув молекулаларининг кучли чўзилган диполларга ўхшаш катта электр моментига эга эканлиги билан боғлиқ. Туз (кислота, ишқор) қутбли молекулаларининг электр майдони таъсирида, уларни ўраб олган сув молекулалари шундай ориентацияланадиларки (20.2-расм), оқибатда ўз электр майдонлари билан эриган модда молкуласи ионлари орасидаги боғланишни анча сусайтиради ва шу билан унинг диссоцияланишини осонлаштирадилар.


Ионларнинг тартибсиз иссиқлик ҳаракатлари туфайли эритмада тескари, яъни қарама-қарши ишорали ионларнинг ўзаро тўқнашиши ва уларнинг нейтрал молекулаларга бирлашиш жараёни ҳам содир бўлади. Бу жараённи моллашиш ёки рекомбинацияланиш дейилади. Эриган модда молекулаларининг концентрацияси n₀ ва улардан n₀ қисми ионларга диссоциоцияланган бўлсин, бу ерда  - диссоциация коэффициенти. Хақиқатдан, эритманинг бирлик ҳажмида бирлик вақт ичида диссоцияланадиган молекулаларнинг n₀ сони шубҳасиз шу ҳажмдаги диссоциаланмаган молекулалар сонига пропорционал бўлиши керак, яъни n₀ = (1 - ) n₀,
бундаги  - пропорционаллик коэффициенти.
Рекомбенация жараёни натижасида эритманинг бирлик ҳажмида бирлик вақт ичида ҳосил бўладиган нейтрал молекулаларнинг сони n₀, бирлик ҳажмдаги ҳам мусбат, ҳам манфий ионларнинг сонига пропорционал бўлади:
n₀ = ²n₀² ёки
(1 - )/² = соnst ^. n₀ (20.10)
Агар n₀0 бўлса1 бўлади, яъникучсизэритмалардадеярлиҳаммамолекулалардиссоциоцияланган (=1). Эритманинг n₀ концентрацияси ортган сари  пропорционаллик коэффициенти камаяди. Кучли концентрацияланган эритмаларда
 ~ 1/ .
Электролитдаги электр токининг зичлиги мусбат ва манфий ионлар токи зичликларининг геометрик йиғиндисига тенг: = ₊+ _-, шу билан бирга
₊ = q₊n₀₊< ₊>, _- = q_-n_0-< _-> (20.11)
бу ерда q₊ ва q_-, n₀₊ ва n_0-, < ₊> ва < _-> - мусбат ва манфий ионларнинг заряди, концентрацияси ва электр майдонидаги тартибли (дрейф) ҳаракатининг ўртача тезликлари. Металларда ўтказувчанлик электронларининг кўчиш тезлиги электр майдон кучланганлигига пропорционал бўлгани сингари, ионларнинг кўчиш тезлиги ҳам га пропорционал бўлади:
(20.12)
бу ерда ₊ ва _-ионларнингҳаракатчанлиги деб аталган мусбат катталиклар.
Тажрибаларнинг кўрсатишича, ионларнинг ҳаракатчанлиги унинг табиатига, ҳамда электролитнинг ҳарорати, ёпишқоқлиги ва бошқа характеристикаларига боғлиқ. Муҳими шундаки, электролитларда ионларнинг ҳаракатчанлиги электр майдон кучланганлигига боғлиқ эмас. (20.12) муносабатни ионларнинг кўчишини уларнинг ёпишқоқ мухит - электролитда ўзгармас +> ва -> тезликлар билан барқарор ҳаракатланиши деб қараш мумкин. Бунда ҳар бир ион учун электр кучи, ионнинг кўчиш тезлигига пропорционал бўлган, электролит ёпишқоқлигининг қаршилик кучи билан мувозанатлашади. Масалан, мусбат ион учун q₊ + ₊ = 0, бу ерда қаршилик кучи ₊ = c₊< ₊>, с₊ эса - мусбат пропорционаллик коэффициенти ва шу сабабли ўртача тезлик ўзгармас қолади:
< ₊>=₊ , бу ерда ₊ = q₊/c₊.
(20.12) ифода ёрдамида электролитдаги ток зичлигини
= (q₊n₀₊₊ - q_-n_0-_-) (20.13)
кўринишда бериш мумкин.
Металл ўтказгичлардагидек электролитларда ҳам хажмий зарядлар бўлмайди. Шунинг учун
q₊n₀₊ + q_-n_0- = 0 ва
= q₊n₀₊(₊ + _-) (20.13)
Электролитда ионларнинг ҳосил бўлиши электр токининг ўтиши билан боғлиқ эмас. Шунинг учун уларнинг n₀₊ ва n_0- концетрацияслари, ₊ ва _- ҳаракатчанликларига ўхшаш, электр майдон кучланганлигига боғлиқ эмас.
Шундай қилиб, (20.13) ва (20.13) формулалар электролитларда ток зичлиги учун Ом қонунининг бажарилишини кўрсатади:
электролитда ток зичлиги электр майдон кучланганлигига пропорционал ва у билан бир хил йўналган.
Мусбат ионнинг заряди унинг Z валентлигини элементар е зарядга кўпайтмасига тенг: q₊ = eZ₊. Шу сабабли электролитдаги ток зичлиги учун Ом қонунини
= eZ₊n₀₊(₊ + _-) = / (20.14)
кўринишда ёзиш мумкин.
Электролитнинг солиштирма қаршилиги:
 = [eZ₊ n₀ (₊ + _-)]^-1 (20.15)
Мусбат ионларнинг концентрацияси электролит молекулаларининг n₀ концентрациясига,  диссоциация коэффициентига ва битта молекула диссоциацияланганда ҳосил бўладиган мусбат ионларнинг k₊ сонига боғлиқ: n₀₊ = k₊n₀. Демак,
 = [eZ₊ k₊n₀ (₊ + _-)]^-1 (20.15)
ёки
 = [Ь С(₊ + _-)]^-1
бу ерда С = k₊Z₊n₀/N_A - электролитнинг эквивалент концентрацияси.
Электролит эритмасининг ҳарорати ортиши билан унинг солиштирма қаршилиги  камаяди, чунки, биринчидан,  диссоциация коэффициенти ортади, иккинчидан, эритма ёпишқоқлиги камайаяди ва мос ҳолда ионларнинг ҳаракатчанликлари ₊ ва _- ортади.  нинг эритма концентрациясига боғланиши мураккаб характерга эга, чунки концентрациянинг ўзгариши билан диссоциация коэффициенти ва ионларнинг ҳаракатчанлиги ҳам ўзгаради. Кичик концентацияларда  ва (₊ + _-) кам ўзгаришганлиги сабабли  С га тескари пропорционал камаяди. Концентрациянинг кейинчалик ўсишида  минимумга эришади, сўнгра, ҳам  диссоциация коэффициенти, ҳам ионларнинг ҳаракатчанликлари камайгани сабали ортади.
Тажрибаларнинг кўрсатишича, ион ўтказувчанликка фақат туз, кислота ва ишқорларнинг сувдаги эритмаларигина эмас, балки, масалан, эритилган тузлар ҳам эга. Бу ҳодисадан, алюминий, магний ва бир нечта бошқа металларни олиш учун электрометаллургияда кенг фойдаланилади.