Электр кимёвий реакциялар. Электр кимёвий анализ усуллари электр кимёвий реакцияларни текширишга асосланган. Электр кимёвий реакция деганда, иккита электр ўтказувчан туташ фазанинг айрим қисмларидан ионлар ёки электронларнинг фазалар чегарасидан ўтиши натижасида ток ҳосил бўлиши билан боғлиқ бўлган гетероген реакция тушунилади. Юқорида келтирилган Zn↓→Zn2++2e ва Сu2++2e→Сu↓ реакциялар электр кимёвий реакцияларга мисол бўла олади. Биринчи реакция натижасила ҳосил бўладиган ток анод токи, иккинчи реакция натижасида ҳосил бўладиган ток эса катод токи дейилади. Анод эриб, мусбат зарядланган металл ионларини ҳосил қилади. Анодда манфий
зарядланган ионлар эритмадан металлга ўтиши мумкин. Катодда жараёнлар тескари йўналишда содир бўлади. Электр кимёвий реакция натижасида ҳосил бўлувчи анод ва катод токлар Фарадей токлари деб номланади. Тажрибаларнинг кўрсатишича, ток кучи қиймати электроднинг сирт юзасига мутаносиб бўлади (20.3-чизма).
Ток кучи қийматининг электрод сирт юзасига нисбати ток зичлигини кўрсатади. Токнинг зичлиги электрод жараёнининг тезлиги билан белгиланади. Электрод сифатида олинган бир металлни бошқа металл билан алмаштирганда электрод реакциясининг тезлиги жуда кескин ўзгариши, шу билан биргаликда системаларнинг қайтарлиги ҳам ўзгариши мумкин. Шуни унутмаслик керакки, бир ўлчаш давомида электролиз туфайли электроднинг материали ҳам, унинг сирт юзаси ҳам ўзгариши мумкин. Электрод сирт юзасининг ўзгариши электрод тайёрланган металлнинг оксидланиши
Al-3e↔Al3+; Zn-2e↔Zn2+ ва унинг сиртига чўкма тушиши билан изоҳланиши мумкин.
ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ Потенциометрия усули вольтаметрия усулининг хусусий холидир. Вольтаметрия усули ток кучи доимий булганда потенциални улчашга асосланган. Вольтаметрияда Е=/(с)1 (бу ерда Е -электрод потенциали; с - концентрация; i - ток кучи) функция ургани-лади. Потенциометрияда эса Е=/(с)=0 функция урганилади, яъни потенциометрияда электродларга ток берилмайди (i=0). Агар электродга кичик кийматли ток кучи берилса, бу усул вольтаметрия (ИЮПАК) ёки ток иштирокидаги потенциометрия деб юритилади. Агар элек-тродлардан бири кутбланса, бу усул битта цутбланган электродли вольтаметрия дейилади. Кутбланиш катод токи (-) ёки анод токи (+) буйича булиши мумкин. Агар таккослаш электроди урнида хам кутбланган электрод ишлатилса, бу усул иккита цутбланган электро-дли вольтаметрия деб аталади. Вольтаметрия усули кайтмас оксред жуфтларни текшириш учун кулай усул хисобланади. Ток таъсиридан етарлича кайтар булмаган жуфтларнинг кайтарлиги ортади. Бу усул, айникса, титриметрик анализда мухим ахамиятга эга. Кайтмас жуфт-ларни вольтаметрик титрлаганда, потенциал сакраши потенциометрик титрлашдагига караганда анча катта булади. Бу усул адабиётларда битта ёки иккита цутбланган электродли потенциометрик титр-лаш деб хам юритилади.
21.2. Потенциометрия. Потенциометрия усули текшириладиган эритманинг электрод потенциалини улчашга асосланган. Нернст тенгламасига E — E RTT_, биноан электрод потенциали потенциални nF
белгиловчи М модданинг активлигига боглик булганлиги учун электрод потенциалини улчаш ёрдамида М модданинг активлиги (концентрацияси) аникланиши мумкин. Электрод потенциали билан активлик орасидаги ушбу богликлик буйича турли системалардаги мувозанат жараёнларини аниклаш мумкин. Агар кимёвий реакция давомида электрод потенциали узгарса, бу узгариш ёрдамида эритмадаги модда кон-центрациясининг узгаришини ва титрлашнинг охирги нуктасини то-пиш мумкин. Потенциометрик анализ саноатнинг турли сохаларини кимёвий - тахлилий назорат килишда ва моддаларнинг микдорини аниклашда кенг қўлланилади. Потенциометрия усули ўтган асрдан маълум булсада, у Зёренсен рН хакидаги тушунчани фанга киритгандан (1909 й.) сунг тез ривожланиб кетди. Потенциометрик анализ бевосита ва билвосита усулларга бўлинади. Бевосита потенциометрия усулида потенциални белгиловчи модданинг активлиги электрод потенциалини аниклаш асосида топилади. Бу усул ионларнинг активлигини туғридан туғри аниклашга имкон берадиган ягона усул хисобланади. У куйидаги турларга булинади: рН-метрия - эритмаларнинг рН киймати, кислота ва асосларнинг (протолитларнинг) кислота-асосли константалари, протолитик хусусиятга эга булган комплекс бирикмаларнинг баркарорлик константалари ва шу кабиларни аниклашга имкон беради. Ионометрия - рН-метриянинг ривожланиши натижасида мустакил усул сифатида шаклланган замонавий усуллар-дан бири. Бу усулда индикатор электроди вазифасини турли хил ион селектив электродлар бажаради. Оксредметрия - оксидланиш-кайтарилиш реакциялари ва оксред жуфтларнинг потенциалларини текширишга асосланган усул булиб, унинг ёрдамида оксред жуфтларнинг стандарт ва реал потенциаллари, улар ёрдамида эса турли хил константалар хамда кинетик катталиклар аникланади. Бевосита потенциометрик усуллар кимёвий ва электр кимёвий реакцияда катнашувчи электронлар сони, кимёвий реакцияларнинг стехиометрик ва активлик коэффициентлари кабиларни аниклаш имконини беради. Билвосита потенциометрия усули киска тарзда потенциометрик титрлаш деб юритилсада, аслида титрлашнинг охирги нуктасини потенциометрик аниклаш деб каралмоги лозим (ИЮПАК). Потенциометрик титрлаш усуллари кислота-асосли (протолитометрик), оксидланиш-кайтарилиш (оксредметрик), комплексланиш ва чуктириш реакциялари асосида моддаларни аниклаш ва текшириш учун кенг кулланилади. Шу негизда моддаларнинг концентрациясигина эмас, балки уларнинг турли хил константаларини хам аниклаш мумкин.
Потенциометрик ва бошка асбобли (инструментал) титрлаш усул-ларининг визуал усулларга кура бир катор афзалликлари мавжуд: 1) титрлашдаги субъектив хатолар деярли йуколади; 2) аниклашнинг се-зувчанлиги анча юкори булади; 3) лойка ва рангли эритмалар хам осонгина титрланади; 4) муайян шароит яратилганда эритмада булган бир неча модда аралашмаси табакалаб титрланади; 5) титрлаш жараёни осонгина автоматлаштирилади. Титрлашнинг охирги нуктаси якинида электр кимёвий индикатор реакцияларининг бири иккинчиси билан алмашинади, бунинг натижасида системанинг потенциали кескин сакраш билан ўзгаради.
