Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги наманган муҳандислик-қурилиш институти

1.2-§ Тирик организмларнинг ҳаёт фаолиятига электрокимёвий жараёнларнинг боғлиқлиги
1.2.1. Сув ва унинг физик-кимёвий хоссалари
Сувнинг физик хоссалари. Ҳар қандай моддадан самарали фойдаланиш учун авваламбор, унинг физик хоссалари тўғрисида тўла маълумотга эга бўлиш керак, шу жумладан, сув тўғрисида ҳам.
Тоза сув рангсиз, тиниқ суюқликдир. Унинг физик хоссалари бошқа кимёвий бирикмалар билан таққосланганда қатор физик хоссаларида ўзига хос четланиш–аномалия ҳодисаси кузатилади [194; 67-б.]. Сувнинг зичлиги қаттиқ ҳолатдан суюқ ҳолатга ўтганда бошқа моддалардаги каби камаймайди, балки ошади. Сувнинг +4°C даги зичлиги 1 г/см³ га тенг, +4°C дан юқорида ҳам, ундан пастда ҳам сувнинг зичлиги 1 дан кичик бўлади. Бу ҳодиса сувнинг зичлик аномалияси деб аталади. Сув +4°C да юқори зичликка ега бўлиб, ундан паст ҳароратда қисман кам зичликка ега [174; 356-б., 193; 218-б.,196; 394–395-б.].
Кўпгина кимёвий моддалар, улар суюқ ёки қаттиқ ҳолатда бўлишидан қатъий назар, ўзидан электр токини ўтказади. Олиб борилган кўплаб тадқиқотлар натижаларига кўра таъкидлаш мумкинки, тоза сув ўзидан электр токини жуда ёмон ўтказади. Температуранинг ортиши билан, яъни сув молекулалари эркин ҳаракатланиши кучайиши билан, сувнинг электр ўтказувчанлиги ошади.
Сувнинг кимёвий хоссалари. Сув молекулалари ниҳоятда кўп иссиқлик чиқиши билан ҳосил бўлганлиги сабабли, сув қиздиришга жуда чидамлидир. Лекин 1000 ⁰C дан юқорида сув буғи водород билан кислородга парчалана бошлайди: 2H₂O = 2H₂ + O₂ (2.1)
Сувнинг реакцияга киришиш ҳусусияти юқоридир. Кўпгина металл ва металлмасларнинг оксидлари сув билан бирикиб, асослар ва кислоталарни ҳосил қилади (2.2, 2.3). Анча фаол металлар сув билан реакцияга киришганда, водород ажралиб чиқади (2.4). Сув атомар кислород билан бирикиб, водород пероксидни ҳосил қилади (2.5) [167; 326-б., 178; 164-б.,].
Na₂O+H₂O→NaOH (2.2)
SO₃+ H₂O→H₂SO₄ (2.3)
Li+H₂O→LiOH + H₂ (2.4)
H₂O + O^. → H₂O₂ (2.5)
Сув фтор билан реакцияга киришганда атомлар ҳолидаги кислород ажралиб чиқади (2.6) ва водород фторид ҳосил бўлади:
H₂O + F₂ → 2HF + O^. (2.6)
Чўғ ҳолидаги кўмир орқали сув буғи ўтказилганда CО ис гази ва водород аралашмаси ҳосил бўлади: C + Н₂О = CО + Н₂ (2.7)
Асл металлар (олтин, платина, кумуш) ва симоб сув билан реакцияга киришмайди. Ўз-ўзича борадиган жуда кўп реакцияларда сув буғи катализатор вазифасини ўтайди. Сув қутбли модда бўлгани учун жуда яхши еритувчи ҳисобланади.
Тоза сув кучсиз электролит бўлиб, оз бўлсада ионларга диссоцияланади (2.8, 2.9). Сувнинг ионланиш тенгламасини қуйидагича кўринишларда ифодалаш мумкин:
H₂O=H⁺+OH^- (2.8)
H₂O+H₂O=H₃O⁺+OH^- (2.9)
Аслида 2.8 ва 2.9-тенгламалар, кимёвий нуқтаи назардан, тўғри ҳисобланади. Бироқ кўп ҳолатларда, нисбатан содда бўлган (2.8) кўриниш тенгламасидан фойдаланилади [149; 261–262-б., 189; 17–18-б., 197; 364-б.].
Шу нуқтаи назардан, бир молекула сувдан битта H⁺ ва битта ОH^- ионлари ҳосил бўлса, 1 литр сувда мол H₂О диссоцияланганда 10^-7 г–ион H⁺ ва г–ион ОH^- ҳосил бўлади. Массалар таъсири қонунига мувофиқ сувнинг диссоцияланиш константаси қуйидагича ифодаланади:
(2.10)
Сувда диссоцияланмаган молекулалар сони H⁺ ва ОH^- га нисбатан ғоят кўп бўлгани учун сувни ўзгармас миқдор дейиш мумкин, 1 литр сувда 100018 = 55,56 мол сув бор [26; 45-48-б. 28; 118–120-б., 29; 61–63-б., 188; 110–116-б.].

Шунинг учун бу константа сувнинг ион кўпайтмаси дейилади ва ҳолида ёзилади.


Шундай қилиб, 1 литр сувда H⁺ ҳам ОH^- ҳам га тенг бўлади. Демак 22°C да сувнинг ион кўпайтмаси 10^-14 га тенг бўлиб, шу ҳароратда ўзгармас миқдордир [26; 45-48-б., 28; 118–120-б., 29; 61–63-б., 184; 320–324-б.].
Тоза сувда ва ионларнинг консентрациялари тенг шунинг учун сув нейтрал моддадир. Сувдаги ҳар қандай эритмаларда ва консентрацияси ўзгариши мумкин, лекин уларнинг кўпайтмаси ўзгармайди [28; 118–120-б., 29; 61–63-б.].
Агар сувда бирор модда эритилганда ва ионларнинг консентрацияси тенг бўлса эритма нейтрал бўлади. Сувга кислота қўйилса, унда консентрацияси ошиб кетади. Лекин ва консентрацияларининг кўпайтмаси ўзгармас бўлгани учун консентрацияси кўпайганда консентрацияси камаяди. Бунда нинг консентрацияси дан катта бўлади. Бундай эритманинг муҳити кислотали бўлади [28; 118–120-б., 29; 61–63-б.,].
Эритма муҳитини одатда H⁺ нинг консентрацияси билан ифодалаш қабул қилинган. – нейтрал муҳит, – ишқорий муҳит, – кислотали муҳит [28; 118–120-б., 29; 61–63-б., 184; 320–324-б.].
Кимёда [ ]=10^-7 дан келиб чиқиб, водород иони концентрациясини водород кўрсаткич (рН) деб белгилаш қабул қилинган ва қуйидаги тенглама билан ифодаланади: рН= -1g[H⁺] (2.11)
Мазмун ва моҳиятига кўра, pH (водород кўрсаткичи) катиони концентрациясининг манфий ўнли логорифми ҳисобланади. [29; 40–41-б.].
Юқоридаги маълумотлардан хулоса шуки, сув тоза ҳолда электр токини ёмон ўтказади, диссоцияланиш даражаси паст бўлади. Шу нуқтаи-назардан тажрибаларимизда асосан водопровод ва канал сувларидан фойдаланиш мақсадга мувофиқ эканлиги аниқланган. Чунки бундай турдаги сувлар минераллашган ҳолатда бўлиб, уларни электролиз қилинганда катион ва анионларга ажралиши осон кечади.