1. Eritpeler haqqında ulıwma túsinikler. Eritpelerdiń konsentrasiyasi

Tema:ERITPELER
R e j e :
1. Eritpeler haqqında ulıwma túsinikler.
2. Eritpelerdiń konsentrasiyasi
3. Tuyingan eritpeler
4. Eriwsheńlik
5. Eritpelerdiń ózgeshelikleri
6. Eritpelerdiń puw basımı
7. Eritpelerdiń qaynashaynaw hám muzlaw temperaturaları
Eki yamasa bir neshe komponentten ibarat kattik yamasa suyuk gomogen sistema eritpe dep ataladı. Uz agregat xolatini eritpege utkazadigan element erituvchi esaplanadi. Xar kanday eritpe erituvchi hám eruvchi elementlardan ibarat boladı. Elementlar shegarasız erigeninde eritpede erigen elementtıń procent mikdori 0 % ten 100 % ge shekem boladı.
Bunday qallarda eruvchi hám erituvchi arasındaǵı ayırma yukoladi. Bulardan qálegenimizni erituvchi dep kabul etiwimiz múmkin. Lekin júdá kupchilik elementlar áyne temperaturada málim shegaraǵa qayǵı-uwayım eriydi. Mısalı, úy temperaturasında palaw tuzining suwdaǵı eritpesi NaCL dıń mikdori xesh kachon 26. 48% ten ortmaydi. Eritpelerdiń fizikaviy ózgeshelikleri (mısalı, kaynash temperaturası ) erigen element mikdori ortuvi menen uzgaradi. Kupincha, eritpe payda bulganda kolem hám energetikalıq uzgarishlar júz beredi. Kupchilik elementlar eritpelerdiń ximiyalıq ózgeshelikleri eritpede eruvchi element mikdori artpaqtası menen kem uzgaradi.
Eritpediń yamasa erituvchining málim ogirlik mikdorida yamasa málim kólemde erigen element mikdori eritpediń konsentrasiyasi dep ataladı. Eritpediń konsentrasiyasini bir neshe usılda ańlatıw múmkin.
1. Erigen element mikdori eritpediń ulıwma mikdoriga salıstırǵanda procent esabinde ańlatpalanadı. Eritpe konsentrasiyasini procent menen ańlatıw ushın 100 gr eritpede bulgan eruvchi element mikdori esaplanadi.
bul jerde C% - eritpediń ogirlik procenti, a-erigen element ogirligi, v-erituvchining ogirligi. Eritpe konsentrasiyasini buyım-procentler menen ańlatıw ushın 100 buyım eritpede bulgan eruvchi elementtıń buyımlar sanı esaplanadi.
Bul jerde C% - eritpediń buyım procenti n2 - erigen elementtıń gramm molekula sanı
g2 - erigen elementtıń ogirligi, M2 - onıń molekulyar ogirligi, n1- erituvchining gramm molekulalar sanı.
g1- erituvchining ogirligi, M1 - erituvchining molekulyar ogirligi.
2. 1 litr eritpediń erigen element mikdori g/mol sanı menen ańlatılıwına molyar konsentrasiya dep ataladı hám M xarfi menen belgilenedi. Eger 1 litr eritpede 1 buyım element erigen bulsa 1 M, 2 mol tawıq hám bódeneden basqa quslardıń mákiyeni erigen bulsa 2 M eritpe dep ataladı. Molyar konsentrasiya kuyidagi formula menen ańlatpalanadı :
bunda Cn -molyar konsentrasiya;
m - erigen elementtıń grammlarda kórsetilgen massası
M - Erigen elementtıń molekulyar massası
v - eritpediń millilitrda kórsetilgen kolemi
3. Bir litr eritpe degi erigen elementtıń mikdori garmm-ekvivalentler sanı menen ańlatılıwına normal konsentrasiya dep ataladı hám H xarfi menen belgilenedi. Eger 1 litr eritpede 1 gr-ekv element erigen bulsa, 1 H, 0. 1 gr-ekv element erigen bulsa, desinormal, 0. 1 H eritpe dep ataladı. Normal konsentrasiya kuyidagi formula menen ańlatpalanadı.
bunda Cn - normal konsentrasiya
m - erigen elementtıń grammlarda kórsetilgen massası
E - erigen elementtıń gr-ekv
M - eritpediń ml de kórsetilgen kolemi
Bir millilitr eritpe quramındaǵı erigen elementtıń grammlarda kórsetilgen mikdoriga eritpediń titri dep ataladı.
T=E*N/1000 g/mol
bunda T- tirt, N - eritpediń normallıǵı, E - erigen elementtıń gr-ekv.
Titrlashda normal eritpelerden paydalanıw kerek.
v1. N1=v2. N2
bunda v1 - birinshi eritpediń kolemi
N1 - sol eritpediń normallıǵı
v2 - ekinshi eritpediń kolemi
N2 - onıń normallıǵı
Qattik element erituvchiga túsirilgende onıń ionları yamasa molekulaları erituvchi molekulalarınıń kutblariga tartılıwı nátiyjesinde eriw prosessi baslanadı. Eriw vaktida eriw prosessiga karshi kristallanish prosessi xam júz boladı. Eritpege utgan bóleksheler kattik dene sirt menen ushrashqande kattik denege tartılıp, kaytadan krisstallanadi. Sonday eken, bul jerde eki kapustaa karshi prosess penenbaradı. Daslep, eriw prosesc tezlashadi. Málim vakt utgandan keyin eki prosess penentezlikleri bir-birine ese bulib koladi, yaǵnıy bir sekundta neshe molekula eritpege utsa, sonsha molekula kaytadan krisstallanadi. Ol vaktda erigen element menen erimey kolgan element arasında dinamikalıq teń salmaqlılıq karor tabadı, eritpe tuyinadi. Sonda kilib, erimey kolgan element menen sheksiz uzok vakt birge ámeldegi bula alatuǵın, yaǵnıy teń salmaqlılıqta turatuǵın eritpe tuyingan eritpe dep ataladı.
Elementtıń qandayda bir erituvchida eriy alıw ózgesheligi sol elementtıń eriwsheńligi dep ataladı. Elementlardıń eriwsheńligi eruvchi elementtıń hám erituvchining tábiyaatına, xamda temperatura hám basımǵa boglik. Áyne elementtıń málim temperaturada 100 gr erituvchida erip tuyingan eritpe payda etetuǵın ogirlik mikdori onıń eriwsheńlik koefficienti (yamasa eriwsheńligi) dep ataladı.
Birpara elementlardıń 100 gr suwda 20° S penendagi eriwsheńligi
Element Eriwsheńligi
C6 H12 O6 200 gr
NaCL 35 gr
H3 BO3 5 gr
CaCO3 0. 0013 gr
AgJ 0. 00000013 gr
Teoriyalıq jixatdan alǵanda mutlako erimeytuǵın elementlar bulmaydi. Xatto altın hám gúmis xam júdá az dárejede bulsa xam suwda eriydi.
Gazlardıń suyıqlıqlarda eriwsheńligi Genri konuni balan ańlatpalanadı. Bul konunga muvofik uzgarmas penentemperaturada málim kolem suyıqlıqta erigen gazdıń ogirlik mikdori sol gazdıń basımına tugri proporsional boladı.
m = k.p
m- málim kólem degi suyıqlıqta erigen gazdıń ogirligi
p- gaz basımı
k- proporsionallıq koefficienti
Gazlar qospası eritilganda xar kaysi gaz mustakil túrde eriydi, yaǵnıy bir gezdiń eriwine qospa daǵı boshka gazlar xesh kanday kesent bermeydi, eriw gazdıń porsial basımına proporsional boladı. (Genri-Dalton konuni) Genri hám Genri-Dalton konunlariga suyıqlıq menen ximiyalıq reaksiyaǵa kirispeytuǵın gazlarǵana (tómen basımda ) buysunadi, 1 litr erituvchida t de hám r basımda eriy alatuǵın gaz kolemi gazdıń eriwsheńlik koefficienti dep ataladı. Temperatura kutarilganda gazdıń suyıqlıqta eriwsheńligi azaya baradı, sebebi gazdıń suyıqlıqta eriwi kupincha issiklik chikarish menen baradı.
Suyıqlıqlardıń suyıqlıqlarda eriwinde úsh qal bulishi múmkin:
1. Suyıqlıqlar uzaro qálegen koefficientte aralasadı (mısalı, suw menen spirt);
2. Suyıqlıqlar uzaro málim shegaradagina aralasadı (suw menen fenol);
3. Suyıqlıqlar uzaro qospaydı (suw menen sınap ). Suyıqlıqtıń suyıqlıqta eriwi temperatura artpaqtası menen artadı, lekin basım uzgarganda kem uzgaradi. Eriw aqırındada úlken (1000 atm) basım kulanilgandagina kupaya baslaydı.
Kattik jismning suyıqlıqta eriwsheńligi uzgarmas penenbasımda temperatura artpaqtası menen artadı, lekin kattik element erigende issiklik chiksa, bul elementtıń eriwsheńligi temperatura artpaqtası menen azayadı. Yukoridagi eriwsheńlik diagrammasında absissalar ukiga t°, ordinatalar ukiga 100 gr suwda erigen element mikdori kuyilgan. Diagrammanıń chizigida yotuvchi xar kaysi nukta tuyingan eritpe konsentrasiyasini, chizik tepasidagi taraw uta tuyingan eritpeler tarawin, chizikning tagidagi taraw tuyinmagan eritpeler tarawin kursatadi. Tuyingan eritpe abaylık menen sovitilganida uta tuyingan eritpe payda bulishi múmkin, lekin uta tuyingan eritpe barkaror sistema emes. Eger uta tuyingan eritpege eruvchi elementtıń kishkene kristalı kiritilar eken, sistema tuyingan eritpege aylanıp ketib, erigen elementtıń artıkcha mikdori eritpeden ajralıp chikadi. Birpara qallarda eriwsheńlik diagrammasında chizikning sınıwı kursatiladi. Mısalı, Na2 SO4 tuzining eriwsheńlik diagramması chizigi 32. 38°S penende sinadi. Bul temperaturada kuyidagi teń salmaqlılıq karor tabadı.
Na2 SO4. 10 H2 O ß---> Na2 SO4 + 10 H2 O
Eger biz eritpeni 32. 38°S penenden tómen t de buglantirsak, Na2 SO4. 10 H2 O quramlı krisstalgidrat payda boladı ; lekin 32. 38°S penenden yukori temperaturada buglantirsak Na2 SO4 kristallariga iye bulamiz.
Sonday kilib, eriwsheńlik diagrammasın urǵanıw orkali eritpede baratırǵan ximiyalıq processler xakida tugri juwmaq chikarish múmkin. Eritpelerdiń ózgesheliklerine eritpe degi diffuziya, osmos penenxodisalari, eritpelerdiń bug basımı, muzlaw hám kaynash t lari kiredi. Bir element bóleksheleriniń ekinshi element ishinde uz-uzicha bir tegisde taksimlanish prosessi diffuziya dep ataladı. Eger konsentrasiyasi kuprok eritpe alıp, onıń ústine suw kuysak, erigen element bóleksheleri suwǵa uta baslaydı, barıp -barıp eritpe pútkil ıdıs ishinde birdey konsentrasiyaga erisedi. Eritpelerde diffuziya xodisasini puqta urǵanıw nátiyjesinde tómen degi konuniyatlar chikarilgan.
1. Eritpelerde diffuziya júdá tómen baradı.
2. Diffuziya sebepli bóleksheler konsentrasiyasi yukori bulgan orından konsentrasiyasi kem bulgan jayǵa utadi, aqırında sistema birdey konsentrasiyaga erisedi.
3. Eritpelerde diffuziya sebepli ogirlik kúshi xam jeńiledi: xar kanday ogir duz eritpesi ústine suw solsak, ogir bóleksheler yukoriga kutariladi;
4. Diffuziya xodisasida eki element bóleksheleri bir-biriniń arasına kirisiwedi. Eger erituvchi menen eritpe urtasiga yarımutkazgich perde kuysak, bul perde orkali erituvchi bóleksheleri eritpege utib onı suyultiradi erituvchi bóleksheleriniń yarım utkazgich perde orkali eritpege utish prosessiga osmos penendep ataladı. Osmos penenxodisasi nátiyjesinde xar bir eritpe málim osmotik basımǵa iye boladı.
Suyultirigan eritpelerde bug basımın úlkenligi erigen elementtıń konsentrasiyasiga hám absolyut temperaturaǵa proporsional boladı, bul boglanishni vant-Goff gazlardıń xolati teńlemesine uxshash teńleme menen ańlatadı.
Posm = CRT
bunda : Posm- eritpediń osmotik basımı
C - eritpediń molyar konsentrasiyasi
R - gazlardıń universal turaqlısı
T - absolyut temperatura
Eritpediń molyar konsentrasiyasi m/Mv ga teń bulgani ushın, bul ańlatpanı C urniga kuysak, vant-Goff teńlemesi kuyidagi kurinishga tugri keledi:
Posm = mRT/Mv
bunda M-erigen elementtıń molekulyar massası.
m - erigen elementtıń grammlarda kórsetilgen massası
v - eritpediń litrda kórsetilgen kolemi
Tuyıq ıdıs daǵı suyıqlıq maydanı daǵı bushlikda suyıqlıqtıń buglanish hám buglangan suyıqlıqtıń kondensatlanishi arasında teń salmaqlılıq payda boladı. Suyıqlıq menen teń salmaqlılıqta bulgan bug tuyingan bug dep ataladı. Tuyingan bugning ıdıs diywaline beretuǵın basımı sol suyıqlıqtıń tuyingan bug basımı dep ataladı. Tuyingan bug basımı temperaturaǵa boglik bulib, áyne elementtıń xarakterli ózgesheligi esaplanadi. Suyıqlıqta uchuvchan bulmagan element eritilsa, eritpediń bug basımı P1 taza erituvchining bug basımı P ga salıstırǵanda azayadı. Bul farkni (P-P1) eritpeni bug basımın tómenlewi dep ataladı hám ol P menen belgilenedi. Eritpe bug basımın tómenlewiniń taza erituvchini bug basımına qatnası P/P eritpe bug basımınıń salıstırmalı tómenlewi dep ataladı. Eritpe ústindegi bug basımınıń salıstırmalı tómenlewi erigen element buyımlar sanınıń erituvchi hám eruvchi elementlar buyımlar sanı yigindisining qatnasına san jixatdan teń boladı (Raul nızamı ).
bunda P- eritpe bug basımınıń tómenlewi
Po - taza erituvchining bug basımı
n1 - erigen elementtıń buyımlar sanı
n - erituvchi elementtıń buyımlar sanı
Eritpeler taza erituvchilarga salıstırǵanda yukorirok temperaturada kaynaydi hám pastrok temperaturada muzlaydi. Erituvchi menen eritpediń kaynash temperaturaları arasındaǵı farkni eritpediń kaynash temperaturasınıń kutarilishi, muzlaw temperaturaları arasındaǵı farkni bolsa eritpediń muzlaw temperaturasınıń tómenlewi dep ataladı.
1000 gr erituvchida 1 buyım element eritilishidan payda bulgan eritpe muzlaw temperaturasınıń tómenlewi áyne erituvchi ushın uzgarmas penenkiymatga iye bulib, onı sol erituvchining krioskopik konstantasi (Kk) dep ataladı.
Kaynash temperaturasınıń kutarilishi xam uzgarmas penenkiymatga iye bulib, onı erituvchining ebulioskopik konstantasi (Ke) dep ataladı. Suw ushın Ke=0. 52°; Kk=1. 86°
Suyultirilgan eritpeler kaynash temperaturasınıń kutarilish yamasa muzlaw temperaturasınıń tómenlewi Eritpediń molyar konsentrasiyasiga tugri proporsional boladı (Raul konuni).
tmuz = Kk. C tqay = Ke. C
bunda tmuz - eritpe muzlaw temperaturasınıń tómenlewi
tqay - eritpe kaynash temperaturasınıń kutarilishi
C- eritpediń molyar konsentrasiyasi
Eritpediń molyal konsentrasiyasi ańlatpaǵa teń. Sol sebepli
tmuz = Kk. 1000
tqay = Ke. 1000
Bul teńlemelerden paydalanıp, eritpediń kaynash temperaturasınıń kutarilish yamasa muzlaw temperaturasınıń tómenlewin, erigen elementtıń molekulyar massasın, erituvchi elementlardıń mikdorini, xamda erituvchining krioskopik hám ebulioskopik konstantalarini esaplaw múmkin.