2.3. Voltametriya Potensiometriya usuli voltametriya usulining xususiy holidir. Voltametriya usuli tok kuchi doimiy bo’lganda potensial o’lchashga asoslangan.Voltametriyada E=f(c) (bu yerda E-elektrod potensiali c-konsentratsiya; I tok kuchi) funksiya o’rganiladi. Potensiometriyada esa E=f(c)i=o funksiya o’rganiladi, ya’ni potensiometriyada elektrodlarda tok berilmaydi (i=0). Agar elektrodga kichik qiymatli tok kuchi berilsa bu usul voltametriya (IYUPAK)yoki tok ishtirokidagi potensiometriya deb yuritiladi. Agar elektrodlardan biri qutblansa, bu usul bitta qutblangan elektrodli voltametriya deyiladi. Qutblanish katod toki (-) yoki anod toki (+) bo’yicha bo’lishi mumkin. Agar taqqoslash elektrodi o’rnida ham qutblangan elektrod ishlatilsa bu usul ikkita qutblangan elektrodli voltametriya deb ataladi. Voltametriya usuli qaytmas oksred juftlarni tekshirish uchun qulay usul hisoblanadi. Tok tasiridan yetarlicha qaytar bo’lmagan juftlarning qaytarligi ortadi. Bu usul, ayniqsa titremetrik analizda muhim ahamiyatga ega. Qaytmas juftlarning voltametrik titrlaganda potensial sakrashi potensiometrik titrlashdagiga qaraganda ancha katta bo’ladi. Bu usul adabiyotlarda bitta yoki ikkita qutblangan elektrodli potensiometrik titrlash deb ham yuritiladi. Voltametriya usulida potensiallar aniqlanadi. Nernst tenglamasi orqali tushuntirishning soddaroq varianti – osmotik nazariya deb ataladi. Bu nazariya bo’yicha o’zining ionlarining eritmasiga yoki suvga tushirilgan metall eritmaga zaryadlangan ionlar bera boshlaydi (panjara o’zining ionlariga ega bo’lib, ular orasida elektronlar bo’ladi).
Voltametriya uchun qo’llaniladigan qurilma.
Metall ionlarini eritmaga o’tishga bo’lgan intilishini Nernst metallarning elektrolitik erish uprugosti deb nomladi va (P) bilan belgiladi (bug’lanish uprugostiga monand tarzda). Metall plastinkasi o’z ionlarini eritmaga yuborib, o’zi manfiy zaryadlanadi. Chunki metall ionlarini eritmaga o’tkazganda, elektronlar uning sathida to’planadi va manfiy zaryadlaydi. Natijada metal va eritma sath chegarasida qo’sh elektr qavati hosil bo’ladi (yassi kondensator). Eritmaga o’tgan musbat zaryadlangan ionlar va manfiy zaryadlangan metall plastinkasi orasida elektrik tortilish vujudga keladi. Bu jarayonni yana davom etishiga yo’l qo’ymaydi. Oqibatda metall va eritmaning bir-biriga tegib turgan chegarasida qo’sh elektr qavati hosil bo’lib, potentsiallar skachogi vujudga keladi. Metall va eritma orasida potentsiallar farqi hosil bo’ladi. Bir-biriga tegib turgan metall va suyuqlik sathlarida vujudga keladigan potentsial elektrod potentsiali deyiladi. Metall o’z tuzilishiga va metalldagi atom – ion orasidagi bog’ mustahkamligiga bog’liq tarzda atom-ion holatidan ionlar eritmaga o’tish qobiliyati bir xil bo’lmaydi. Boshqa tomondan ionlar eritmadan metall sathiga o’tishga intiladi. Bu intilishni Nernst ionlarning osmotik bosimi deb ataydi va () bilan ifodalaydi. Eritmadagi ionlarning osmotik bosimi eritma kontsentratsiyasiga to’g’ri proportsional: =KC
Shunday qilib, M/eritma sathlar chegarasidagi potentsiallar skachogi eritma kontsentratsiyasiga va metall tabiatiga bog’liq. Bu holatni Nernst ushbu tenglama bilan ifodalaydi:
Xulosa Biz yuqorida elektrodlarning potensilini hisoblash usullarini ko’rib chiqdik. Bugungi fan va texnika rivojlanib borayotgan zamonda asosan elektrkimyo soxasi ancha jadal rivojlanmoqda. Labarotoriya mashg’ulotlarini o’tkazish uchun ko’p hollarda zaharli va zararli, yonuvchan va portlovchi reaktivlar, murakkab jihozlarni ishlatishni talab etiladi. Bevosita laboratoriya ishini bajarishga kirishishdan oldin uni kompyuter yordamida vertual holatda ko’rib chiqish – reaktivlarni tejashga, xavfsizlikni ta’minlashga, o’quv jarayonini samaradorligini oshirishga olib keladi. Shu sababdan hozirda ko’plab kimyoviy vertual laboratoriyalar ishlab chiqildi. Ularning aksariyati xorijda yaratilgan. Ushbu vertual laboratoriyalarni unumli ishlatish uchun ulardan foydalanish yo’riqnomalarini o’zbek tiliga tarjima qilish va tegishli uslubiy ko’rsatmalar ishlab chiqish dolzarb vazifa bo’lib hisoblanadi. Bugungi kunda kimyoviy vertual laboratoriyalar yaratish bo’yicha O’zbekistonda ayrim izlanishlar olib borilgan. Masalan, maktab kimyo fani darsliklarining elektron variantda laboratoriya mashg’ulotlarini vieo tasma ko’rinishda berilgan. O’quvchi bu video tasmani faqatgina kuzatish bilan cheklanadi. Laboratoriya ishini sharoitlarini o’zgartirib kerakli natijalar olish imkoniyati mavjud emas. Hozirda yaratilgan kimyoviy vertual laboratoriyalar esa bunday imkoniyatlar bor bo’lib o’quvchida mustaqil fikrlash, ekstremal holatlarda ham kerakli natijalar olish imkonini beradi. Xulosa qilib aytganda, axborot texnologiyalarining shiddatli rivojlanishi tufayli kimyo fanlariga ham o’qitish texnologiyasiga turli xil kompyuter dasturlari kirib keldi.Yuqorida ko’rib o’tilgan usullar yordamida elektrodlar potensialini o’rganish mumkin bo’lib xizmat qiladi. Elektrodlarning potensialini hisoblash juda katta ahamiyatga egadir. Elektrokimyoni asosiy nazaryalari va qonunlarini anglay bilishi, elektrolitlarning nazariy asoslari, elektr o‘tkazuvchanlik, elektrod jarayonlari kinetikasi, metallar korroziyasining nazariy asoslarini bilishni talab etadi. Laboratoriya mashg‘ulotlarida elektrokimyoning tekshirish metodlarini o‘rganib olishi, zamonaviy asboblarda ishlay bilish malakasiga ega bo‘lishi talab etiladi. Talabalar yuqoridagi bilimlar asosida elektrokimyo fanidan dars, laboratoriya mashg‘ulotlarida o‘zlari bajargan amaliy ishlar asosida ma’lum o‘quv – amaliy ko‘nikmasini hosil qiladilar. Metodik qo‘llanmada elektrokimyo fanidan ma’ruza va laboratoriya mashg‘ulotlarini olib borish metodikasi, har bir darsda interaktiv metodlardan unumli foydalanilgan holda texnologik model va xaritalar, ilovalar ishlab chiqilgan. Mashg`ulotlarni olib borish uchun innovatsion ta`lim texnologiyalari asosida o‘qitishning usul va texnikalari qo‘llanilgan.
