|
(1-α)N+αNn=[1+α(n-1)]N
Bunda, izotonik koeffitsient i quyidagiga teng:
i=[1+α(n-1)N]/N
yoki
i=1+ α(n-1)
α=(i-1)/(n-1)
Binar elektrolit uchun i=l+α
Shunday qilib, eritma osmotik bosimining ko'tarilishi, muzlash temperaturasining pasayishi, qaynash temperaturasining ko'tarilishi va erituvchining eritma ustidagi bug‛ bosimining kamayishi sabablari tushunarli bo'lib qoldi. S.Arrenius nazariyasining ahamiyati kattaligi bilan birga bu nazariya faqat kuchsiz elektrolitlarga, eritmada ionlar orasidagi o'zaro ta'sirni hisobga olmasa ham bo'ladigan kontsentratsiyali elektrolitlargagina tatbiq etilishini unutmaslik kerak.
Katta kontsentratsiyali eritmalarda S.Arrenius nazariyasi asosida hisoblab topilgan ma'lumotlar haqiqiysidan ma'lum darajada farq qilishi tabiiydir.
Arrenius Svante Avgust (19.II.1859—2.X.1927), shved fizik-kimyogari, Shvetsiya qirollik fanlar akademiyasining a'zosi, Upsal universitetida ta'lim olgan. Upsal, Vyurtsburg, Grats, Amsterdam, Stokgolm universitetlarida ishlagan. 1905 — 1927 yillari Stokgolmda Nobel nomidagi ilmiy tekshirish instiiutida direktor bo'lgan. Fizik kimyoga asos soluvchilardan biri bo'lib, eritmalar va kimyoviy reaksiya kinetikasi ustida ishladi. Eritmalarda molekulalarning ionlarga parchalanishi va elektrolitik dissotsilanish nazariyasini yaratdi. Reaksiyaning tezligi temperaturaga bog‛liqligini va temperatura oshishi bilan molekulalarning to'qnashishi kuchayishini aniqladi. Ko'pchilik
fanlar akademiyalarining a'zosi va Fanlar akademiyasining Faxriy a'zosi, Nobel mukofoti laureati.
3.ERITMALARNING ELEKTR O‛TKAZUVCHANLIGI
3.1. ELEKTROLIZ. FARADEY QONUNLARI-Barcha moddalar elektr o'tkazuvchanligi jihatidan o'tkazgich, yarim o'tkazgich va
izolyatorlar (dielektriklar)ga bo'linadi. O'tkazgichlarning o'zi I tur va II tur o'tkazgichlarga bo'linadi. I tur o'tkazgichlarga barcha metallar va ularning qotishmalari, shuningdek ko'mir va grafit kiradi.
II tur o'tkazgichlarga elektrolitlarning (tuzlar, kislota va asoslarning) eritmalari va suyuqlanmalari kiradi. Bularda elektr toki elektrolit ionlari orqali uzatiladi (ionli -utkazuvchanlik), natijada modda kimyoviy jihatdan o'zgaradi.
Eritmalarda elektr toki ta'sirida kimyoviy reaksiyalar (asosan, ajralish reaksiyalari) sodir bo' ladigan jarayon elektroliz deyiladi.
Elektroliz elektr toki ta'sirida parchalanish demakdir.
Elektroliz jarayon sanoat va qishloq xo'jaligida katta ahamiyatga ega. Masalan, xlor va o'yuvchi ishqorlar osh tuzi eritmasini elektroliz qilib olinadi. Ammiak sintezi uchun zarur bo'lgan toza vodorod suvni elektroliz qilish yo'li bilan olinadi. Elektrolizda elektrodlarga o'zgarmas tok manbaidan potentsiallar ayirmasi beriladi. Manfiy zaryadlangan elektrod katod, musbat zaryadlangan elektrod esa anod deyiladi.
Elektroliz jarayonida elektrod-elektrolit chegarasida elektrokimyoviy reaksiyalar sodir bo'lib, bunda elektrod bilan eritmadagi ionlar (molekulalar) o'zaro elektron almashadi. Katodda elektronlar elektroddan ionga (yoki molekulaga), anodda esa iondan (molekuladan) elektrodga o'tadi, bunda ionlar yoki molekulalar o'zining elektr zaryadini yo'qotadi yoki o'zgartiradi.
Elektrodlarda sodir bo'ladigan elektrokimyoviy reaksiyalarda faqat elektronlar elektr tashishi, eritmadagi ionlar esa valentligini o'zgartirishi, lekin elektrodlarda zaryadsizlanmasligi ham mumkin.
Ingliz olimi M. Faradey elektrolizni tajribada o'rganib, ikkita muhim qonunni kashf etdi:
1) elektroliz vaqtida elektrodlarda ajraladigan moddalar miqdori elektrolit orqali o'tgan elektr miqdoriga to'g‛ri proportsionaldir;
2) turli xil elektrolitlardan bir xil miqdordagi elektr o'tkazilganda elektrodlarda ajraladigan (o'zgaradigan) moddalar miqdori shu moddalarning kimyoviv ekvivalentlariga to'g‛ri proportsionaldir.
AgNO3, CuSO4 va H2SO4 eritmalari orqali bir kulon elektr o'tkazilganda katodda 1.118 mg kumush, 0.3293 mg mis va 0.010446 mg vodorod ajralib chiqadi. Bu kattaliklar elektrokimyoviy ekvivalentlar deyiladi. Kimyoviy ekvivalent elektrokimyoviy ekvivalentga nisbati o'zgarmas kattalik bo'lib, u 96487±1.6 K/g-ekv (yaxlitlangani 96500) ga teng va u Faradey soni F deyiladi. Shunday qilib, elektroliz usuli bilan 1 g-ekv modda ajratib olish yoki uni o'zgartirish uchun bir Faradey elektr sarflash kerak.
Zanjir orqali o'tgan elektr miqdorini aniq o'lchash metodi Faradey qonuniga asoslangan. Bunday o'lchashlar uchun kumushli, misli, yodli va boshqa kulonometrlar ishlatiladi. Bu asboblarda elektroliz mahsulotlari tortiladi, titrlanadi yoki uning hajmi o'lchanadi. Elektroliz mahsulotlarining miqdori ma'lum bo'lgach, sarflangan elektr miqdori oson topiladi. Elektroliz sanoatdagi juda ko'p jarayonlarda, ayniqsa, kimyo sanoatida keng qo'llaniladi; suyuqlantirilgan kriolit Na3AlF6 dan alyuminiy olish, suyuqlantirilgan MgCl ni elektroliz qilib magniy olish, misni qo'shimchalardan tozalash, ishqor va tuz eritmalarini elektroliz
qilib toza vodorod olish va boshqalar. Bundan tashqari, buyumlar sirtiga boshqa metallar qoplash, ya'ni xromlash, nikellash, kadmiylash kabi ishlar ham elektrolitik usulda bajariladi.
Faradey Mayk (22.IX.1791—25.VIII.1867), ingliz fizigi va kimyogari, London Qirollik jamiyatining a'zosi. U mustaqil bilim olib, 1813 yildan G.Devi laboratoriyasida ishlagan. 1815 yildan kimyo sohasida ishlab, ohakni kimyoviy analiz qilish, temir qotishmalarini o'rganish, po'latning sifatini yaxshilash bilan shug‛ullandi. Benzol (1825), izobutilen (1825), sulfonaftalinni (1826) kashf qildi. 1828 yili birinchi bo'lib, etilenga sulfat kislota ta'sirida etilsulfat oldi. 1933 yilda elektrolizning miqdoriy qonunlarini aniqladi. Fanga dielektrik singdiruvchanlik tushunchasini kiritdi. U ko'pchilik mamlakatlar Fanlar akademiyasi va Peterburg fanlar akademiyasining a'zosi edi.
3.2. ERITMALARNING ELEKTR O'TKAZUVCHANLIGI-Moddalarning tashqi elektr maydon ta'sirida elektr tokini o'tkazish xususiyati elektr o'tkazuvchanlik deyiladi. Eritmalarning elektr o'tkazuvchanligi elektrolitik dissotsilanish natijasida eritmada paydo bo'ladigan ionlar tufaylidir. Eritmalarda elektr zaryadini tashuvchilar ionlar bo'lgani sababli eritmaning elektr o'tkazuvchanligi ionlarning kontsentratsiyasiga to'g‛ri proportsional bo'ladi. Kontsentratsiya o'zgarmas bo'lganda esa elektr o'tkazuvchanlik ionlarning harakatlanish tezligiga to'g‛ri proportsional bo'ladi. Elektr o'tkazuvchanlik vaqt birligi ichida elektrolit orqali o'tgan elektr miqdori (kulonlar) bilan
o'lchanadi. Elektr o'tkazuvchanlik qarshilikka teskari kattalik bo'lgani uchun quyidagicha yoziladi:
L=l/R om- (1)
Qarshilik o'tkazgichning uzunligi 1 ga to'g‛ri va ko'ndalang kesimi S ga teskari proportsional bo'ladi:
Do'stlaringiz bilan baham: |
