«kimyo» kafedrasi “umumiy kimyo” fanidan

Elеktrоlitik dissоsiyalаnish nаzаriyasi
Tuz, kislota va asoslarning suvdagi eritmalari yana bir muhim xususiyatga ega: ular elektr tokini o’tkazadi. Shuning uchun bu eritmalar elektrolitmaslardan, ya’ni eritmalari elektr tokini o’tkazmaydigan moddalardan farqli o’laroq elektrolitlar deyiladi.
Shved olimi S.Arrenius eritmalarning xossalarini o’rganib (1887-yil) quyidagicha xulosaga keldi: tuz, kislota, asoslar eritmalarida osmotik bosimning ko’tarilishi, muzlash temperaturasining pasayishi va qaynash temperaturasining ko’tarilishi hamda ularning elektr tokini o’tkaza olish xususiyatining hammasi bitta narsadan kelib chiqadi. Bu hodisalarning hammasiga sabab shuki, elektrolitlar suvdagi eritmalarida dissotsilanadi, ya’ni musbat va manfiy zaryadlangan ionlarga ajraladi. Musbat zaryadlangan ionlar kationlar, manfiy zaryadlangan ionlar esa anionlar deyiladi.

NaCl kristalining ionlarga ajralish jarayoning sxemasi

Elektrolitlar eritmalarida uzluksiz harakatda bo’ladigan ionlarning borligi bu eritmalarning elektr o’tkazuvchanligiga sabab bo’ladi. Elektrolit ionlarga ajralganda bitta molekuladan ikki va undan ortiq ion hosil bo’lishi natijasida eritmadagi zarrachalarning umumiy soni ortadi. Shuning uchun elektrolit eritmasining osmotik bosim, muzlash temperaturasining pasayish va qaynash temperaturasining ko’tarilish kattaliklari huddi shunday konsentrasiyali elektrolitmas eritmanikidan ancha yuqori bo’ladi.

Ya. Vant-Goff va F.Raul qonunlarini elektrolitlar eritmalariga tatbiq etish uchun eritma xossalarining konsentratsiyaga bog’liqligini ifodalovchi tenglamalarga Vant-Goff koeffitsiyenti yoki izotonik koeffitsiyent deb ataluvchi tuzatma ko’paytuvchi kiritiladi va u i harfi bilan belgilanadi. Bu koeffitsiyent elektrolit eritmasidan molekula va ionlarning umumiy soni erigan molekulalar sonidan necha marta ko'pligini ko'rsatadi. Elektrolit eritmasining osmotik bosimi
P = i·C·R·T
Elektrolitning ionlarga dissotsilanishi erituvchining qutbli molekulalari ishtirokida boradi. 39-rasmda NaCl kristalining ionlarga ajralish protsessi ko’rsatilgan. Suvning qutbli molekulalari o’zning manfiy qutbi bilan natriy ionlariga, musbat qutbi bilan esa xlor ionlariga tortiladi. Suv molekulalarining to’xtovsiz harakatda bo’lishi natriy va xlor ionlarini kristall sirtidan uzilishiga olib keladi. Rasmdan ko’rinib turibdiki, eritmaga o’tgan ionlar suv molekulalari bilan bog’langan, ya’ni ular gidratlangan.
Eritmadagi ionlar elektrolit kristalidagi ionlardan farq qiladi. Masalan, Cu²⁺ va SO₄^2– ionlardan tuzilgan suvsiz mis sulfat CuSO₄ oq rangli bo’ladi. bu tuz eriganda Cu²⁺ ionlari to’rt molekula suv biriktirib oladi, natijada gidratlangan havo rang ionlar hosil bo’ladi. Kristall panjaradagi ionlar erituvchining dipollari bilan o’zaro ta’sir etishi natijasida ionlar orasidagi bog’ning kuchsizlanishi Sh. Kulon qonuniga juda muvofiq keladi:

bunda, F-ionlar orasidagi o’zaro ta’sir kuchi; va -ionlarning zaryadlari;
r–kristall panjaradagi ionlar markazlari orasidagi masofa; -muhitning dielektrik singdiruvchanligi;
-kattalik ayni muhitda ikki zaryad orasidagi o’zaro ta’sir kuchi bo’shliqdagiga qaraganda necha marta kichikligini ko’rsatadi. Erituvchi molekulalarining qutbliligi qancha katta bo’lsa, uning dielektrik singdiruvchanligi shunchalik katta va solvatlanishi paytida kristall panjaradagi ion bog’larni zaiflashtirish xususiyati shuncha kuchli bo’ladi. Suvning dielektrik singdiruvchanligi 81 ga teng bo’ladi. Bu degan so’z suvda ionlar orasidagi tortishish kuchi bo’shliqdagiga qaraganda 81 marta kichik demakdir. Suvdan tashqari, sianid kislota ( =95) va chumoli kislota ( =62) ning dielektrik singdiruvchanligi ham katta bo’ladi. Dielektrik singdiruvchanligi juda kichik bo’lgan erituvchilarda, masalan, uglerod sulfide CS₂ da ( =2,6) va benzol C₆H₆ da ( =2,3) elektrolitlar ionlarga ajralmaydi.



HCl qutbli molekulalarining ionlarga dissotsilanishi sxemasi.

Kovalent qutbli bog’li molekulalar ham ionlarga ajraladi. 40-rasmda HCl molekulasining dissotsilanishi ko’rsatilgan. Suvning dipollari ta’sirida elektronlarning umumiy jufti xlor atomiga o’tadi, natijada qutbli bog’ ionli bog’ga aylanadi va HCl molekulasi 2 ta gidratlangan ionga ajraladi.