Toshkent kimyo –texnologiya instituti «silikat materiallar va nodir, kamyob metallar texnologiyasi» kafedrasi nazariy elektrokimyo

2-Modul. Elektrolit eritmalarida nomuvozanat xodisalar
2.1. Elekrolit eritmalarining elektro‘tkazuvchanligi. Kuchli va kuchsiz elektrolitlar.

2.2. Tashish soni va ionlarni harakatchanligi

2.3. Elektrolitlarning elektro‘tkazuvchanligining nazariy ta’rifi.
2.4. Elektrolit eritmalarida diffuziya
Mavzularni o‘zlashtirish uchun misol va mashqlar
III-modul. Elektrodli muvozanat
3.1.Muvozanat elektrod potensiallari.
3.2.Standart elektrod potensiallari.
3.3. Elektrokimyoviy tizimlar.
3.4. Elektrokimyoviy zanjirlar.
3.5. EYuK va elektrod potensialining tabiati.
IV.-Modul. Elektrod-elektrolit chegarasida ikkita elektr qavati
4.1.Elektrokinetik va elektrokappilyar xodisalar.
4.2.Elektrod va elektrolit orasidagi chegarada ikkita elektr qavat.
4.3. Elektrokimyoviy reaksiyalar tezligi
4.4. Elektrokimyoviy reaksiyalar tezligini elektrod potensiali, harorat va boshqa omillarga bohliqligi. Aktivlanish energiyasi
5-Modul. Nomuvozanat elektrod jarayonlar
5.1.Elektr tokining kimyoviy ta’siri.
5.2.Elektrod jarayonlarining kinetikasi.
5.3.Konsentratsion polyarizatsiya.
5.4.Fazaviy o‘takuchlanish. Elektrokimyoviy o‘takuchlanish.
5.5.Ikkita va undan ortiq elektrod reaksiyalarning bir yo‘la borishida polyarizatsion xodisalar.
Mavzularni o‘zlashtirish uchun misol va mashqlar

Ayrim fizik-kimyoviy kattaliklarning qiymatlari
Avagadro soni N=6,022910²³ mol^-1
Faraday soni F=96490 k/g-ekv
Plank doimiysi h=6,625210^-34 Jsek
Bolsman doimiysi k=13,80310^-22 J/grad
Universal gaz doimiysi R=8,3143 J/molgrad=0,082 atm/mol grad=8,3143 10⁷erg/mol grad
Proton massasi m_p=1,67239 10^-27kg
Neytron massasi m_n=1,67470 10^-27kg
Amalda qo‘llanilib kelinayotgan kattaliklar SI sistemasiga o‘tkazish uchun koeffitsiyentlar quyidagi jadvalda berilgan:

Ishorasi	Kattaliklar nomi	SI sistemasidagi o‘lchov birligi	1963-yilgacha qo‘llangan sistemadagi o‘lchov birligi	SI sistemasiga o‘tkazish koeffitsiyenti
A	Sistemaning bajargan ishi	J/kmol	1 atm/mol Kkal/mol	1,013310^5 4,18710^6
C	Issiqlik sig‘imi	J/kmolgrad	Kal/molgrad	4,18710^3
d	Zichlik	Kg/m^3	g/sm^3	10^3
E	Energiya	J	erg	10^-7
F	Gelmgols funksiyasi	J/kmol	Kkal/mol	4,18710^6
G	Gibbs funksiyasi	J/kmol	Kkal/mol	4,18710^6
F	Kuch	N	din	10^-5
H	Entalpiya	J/kmol	Kkal/mol	4,18710^6
m	massa	kg	g	10^-3
K	Krioskopik kons.	grad10^3 kg/mol	gradg/mol	1

KIRISH
Kimyoviy moddalar ishtirokida sodir bo‘luvchi texnologik jarayonlarda noelektrolit eritmalardan (o‘zidan elektr oqimini o‘tkazmaydigan eritmalardan) tashqari turli mana shu moddalarni suvda erishdan hosil bo‘lgan elektrolit eritmalar (o‘zidan elektr oqimini o‘tkazuvchi) ham uchrab turadi.
Moddalarning tashqi elektr tok maydoni ta’sirida o‘zidan elektr oqimini o‘tkazishi ularni elektr o‘tkazuvchanlik xossalaridan biri bo‘lib hisoblanadi. Barcha moddalar elektr o‘tkazish qobiliyatiga qarab o‘tkazgichlar, yarim o‘tkazgichlar va izolyatorlarga (dielektrik o‘tkazgichlarga) bo‘linadi.
Amaliyotda elektr oqimini o‘tkazuvchilar ikki xilga bo‘linadi:
Birinchi xil o‘tkazgichlarga metall va ularning asosida tayyorlangan qotishmalar, grafit, rux, qo‘rg‘oshin sulfidlari va qiyin eriydigan ba’zi oksidlar kiradi.
Ikkinchi xil o‘tkazgichlarga kislota, ishqor, tuzlarning eritmalari va suyuqlanmalari misol bo‘ladi.
Birinchi xil o‘tkazgichlar bilan ikkinchi xil o‘tkazgichlar o‘zaro tutashtirilsa elektr oqimini vujudga keltiruvchi sistemada elektrokimyoviy zanjir deb ataluvchi sistema hosil bo‘ladi. Bunday zanjirlarda elektrokimyoviy jarayon (reaksiya borishi) natijasida elektr oqimi vujudga keladi. YA’ni kimyoviy energiya elektr energiyasiga aylanadi.
Odatda kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylanish jarayoni galvanik elementlarda va aksincha, elektr energiyasini kimyoviy energiyaga aylanishi elektroliz jarayonlarida kuzatiladi.
Mana shu sistemalarda boruvchi jarayonlarni o‘rganish, taxlil qilish, izohlab berish va boshqarishni nazariy asoslarini elektrokimyo qonunlari o‘rgatadi. Oxirgi yillarda elektrokimyo texnologiyasi jadal sur’atlarda rivojlanib kimyo, metallurgiya, aviasozlik, mashinasozlik va boshqa shu kabi turdosh tarmoq sohalarida yetakchi o‘rinni egallab kelmoqda.
Elektrokimyoviy hodisalarda doimo ikkita faza ishtirok qiladi. Ko‘p holatlarda bular metall va suyuqlik fazalaridir. Suyuq fazadagi muxit suvli yoki ionlarga dissosialanadigan (parchalanadigan) birorta moddani suyuqlanmani ionlarini tarkibida ushlab turuvchi suvsiz elektrolit bo‘lishi mumkin.
Kimyoviy tarkibi yoki fizikaviy holatlari bilan bir biridan farq qiluvchi mana shu ikki faza bir-biriga tekizilsa (tutashtirilsa) ular orasida potensiallar farqi vujudga keladi. Bu potensiallarning qiymati o‘tkazgichlarning shakli, o‘lchamlari, tuzilishi, tegib turgan yuzalarining katta yoki kichikligiga bog‘liq bo‘lmasdan, faqat ularning kimyoviy tabiatiga (xossalariga) va fizikaviy holatlariga bog‘liq bo‘ladi.
Shunga ko‘ra elektrokimyoviy hodisalar qattiq va suyuq fazalar (ayrim holatlarda ikkita suyuqlik) yuzalarida sodir bo‘ladi. Tekkizilayotgan materiallar tabiatiga bog‘liq ravishda potensiallar farqi xosil bo‘ladi va zaryadlangan zarrachalar almashunivi hamda uning natijasida sathlar (yuzalar) chegarasining bir tomonida ma’lum zaryadli zarrachalarni ortib ketishi , ikkinchi tomonda esa yetishmasligi vujudga keladi.
Zaryadlangan zarrachalarning almashunuvi qo‘sh elektr qavatini hosil bo‘lishiga sabab bo‘ladi.
Yuqarida keltirilgan ma’lumotlar asosida elektrokimyo nazariyasi kursi quyidagi uch qismga bo‘linadi:
1-qism –elektrolitlar va ularni xossalari (odatda elektrolitlarni suvli eritmalari, chunki ular amaliyotda tez-tez uchrab turadi va to‘liq o‘rganilgan);
2-qism –galvanik elementlar termodinamikasi, ya’ni tutashtiriluvchi ikkita faza yuzasi (sirtida) elektrokimyoviy muvozanatni xossalari;
3-qism –elektrodlarda boruvchi jarayonlar kinetikasi, ya’ni qush elektr qavati ishtirokida fazalar chegarasida sodir bo‘luvchi jarayonlarning tezligini o‘rganadi.