Ə. A.ƏLBƏndov


Həllolma  qabiliyyətinin  maddənin  təbiətindən  asılılığı



Yüklə 6,87 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə26/62
tarix31.01.2017
ölçüsü6,87 Mb.
#6788
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   62

Həllolma  qabiliyyətinin  maddənin  təbiətindən  asılılığı. 

Məhlulda hissəciklərin qarşılıqlı təsirinin mürəkkəbliyi və maye 

halının  ümumi  nəzəriyyəsinin  mövcud  olmaması  ilə  əlaqədar 

maddələrin  həllolma  qabiliyyətini  qabaqcadan  müəyyənləşdir-

mək və hesablamaq mümkün deyildir. Əgər həll olan maddə his-

səcikləri  arasındakı  qarşılıqlı  təsir  qüvvələri  həlledici  molekul-

ları arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvələrinə yaxın olarsa, belə hal-

da həll olan maddə və həlledici bir-birində istənilən nisbətdə həll 

olur. Məsələn, benzol toluolda, su etil spirtində istənilən nisbət-

də həll olurlar. Kristal naftalin qeyri-polyar həlledicilərdə yaxşı 

həll olur və s.   

Çoxsaylı təcrübələrin nəticəsi “oxşar oxşarda həll olur” qa-

ydasının meydana çıxmasına səbəb olmuşdur. Bu qaydaya görə 

qeyri-polyar maddələr qeyri-polyar həlledicilərdə, polyar və ion 

tipli maddələr isə polyar həlledicilərdə həll olurlar. Məsələn, ion 


 

256


tipli  maddə  olan  NH

4

Cl  polyar  həlledici  kimi  suda  yaxşı  həll 



olduğu halda, qeyri-polyar həlledici olan benzolda praktiki həll 

olmur. 


Bir sira maddələrin bu və ya digər həlledicidə yüksək dərə-

cədə yaxşı həll olması onlar arasında hidrogen rabitəsinin və ya 

donor-akseptor mexanizmli kovalent rabitənin əmələ gəlməsi ilə 

izah  olunur.  Məsələn,  su  və  etil  spirtinin  bir-birində  istənilən 

nisbətdə  həllolması  etil  spirti  və  su  molekullarının  hidroksil 

qrupları  arasında  hidrogen  rabitəsinin  yaranması,  suda  praktiki 

həll olmayan AgCl-in maye ammonyakda yaxşı həll olması isə 

Ag

+



  və  NH

3

  molekulları  arasında  donor-akseptor  rabitəsinin 



əmələ gəlməsi ilə bağlıdır. 

Kristal maddələrin suda həll olması kristal qəfəs enerjisi ilə 

ionların  hidratlaşma  enerjiləri  arasındakı  fərqdən  asılıdır.  Bu 

fərqi  isə  hələlik  nəzəri  olaraq  lazımi  dəqiqliklə  hesablamaq 

mümkün deyildir. Odur ki, kristal maddələrin həllolma qabiliy-

yətlərinin müəyyən  edilməsi empirik qanunauyğunluqlara əsas-

lanır. Belə ki, qələvi metalların və ammoniumun demək olar ki, 

bütün duzları suda yaxşı həll olur. Nitratlar, sulfatlar (qələvi tor-

paq metallarının və qurğuşunun sulfatlarından başqa), xloridlər 

(AgCl,  Hg

2

Cl

2



,  RbCl

2

  və  TlCl-dən  başqa)  suda  yaxşı  həll 



olurlar.  Keçid  metallarının  sulfidləri,  fosfatları,  karbonatları, 

hidroksidlərı suda praktiki həll olmurlar və s. 

 

 

8.2. XARĐCĐ ŞƏRAĐTĐN HƏLLOLMAYA TƏSĐRI 



 

Doymuş məhlul həqiqi tarazlıqla xarakterizə olunduğundan 

təzyiq  və  temperaturun  maddənin  həllolma  qabiliyyətinə  təsiri 

Le  Şatalye  prinsipinə  tabedir.  Temperatur  və  təzyiqin  təsir  xa-

rakteri ∆H

h/o

 

və həllolmada həcm dəyişməsinin ∆V işarəsindən 

və bu parametrlərin mütləq qiymətlərindən asılıdır. 

Qazların mayelərdə həll olması. 

Qazların mayelərdə həll ol-

ması həmişə istiliyin ayrılması ilə baş verir (∆H

h/o

0). Odur ki, 

temperaturun artması Le Şatalye prinsipinə əsasən qazın həllolma 


 

257


qabiliyyətinin azalmasına səbəb olur. Məsələn, suyu qaynatmaqla 

onda həll olmuş havanı tamamilə qovub çıxartmaq olar. 

Qazların mayelərdə həll  olması həcm azalması ilə baş ver-

diyindən təzyıqin artması Le Şatalye prinsipinə görə qazın həl-

lolma qabiliyyətini artırmış olur.  

Qazın mayedə həll olması onun maye üzərindəki parsial təz-

yiqi ilə düz mütənasibdir  

( Henri qanunu, 1802). 

Henri qanunu çox da yüksək olmayan təzyiqlər və qaz mo-

lekulları  ilə  həllerdici  molekulları  arasında  kimyəvi  qarşılılıqlı 

təsir olmayan hallar üçün doğrudur. 

Mayelərin  mayelərdə  həll  olması.

  Mayelərin  mayelərdə 

həll olmasında onların molekulları arasında baş verən qarşılıqlı 

təsir qüvvələrindən asılı olaraq üç hal baş verə bilər: 1) sərhədsiz 

həllolma, 2) sərhədli həllolma, 3) praktiki həll olmamaq. 

Bir-birində sərhədsiz həll olan mayelərə göstərdiyimiz kimi 

su-etil  spirti,  benzol-toluol  sistemlərini,  sərhədli  həll  olanlara 

anilin-su,  praktiki  həll  olmayan  mayelərə  isə  su-benzol,  su-

toluol və s.  sistemlərini  misal göstərə bilərik.   

 Sərhədli həllolmada temperaturun artması mayelərin qarşı-

lıqlı həll olmasını artırır. Müəyyən temperaturlarda isə mayelə-

rin qarşılıqlı həll olması sərhədsiz həll olmaya keçir. Belə tem-

peraturlar böhran temperaturları adlanır. Məsələn, su-fenol sis-

temi  üçün  böhran  temperaturu  66,4

0

S-dir.  Bu  temperaturdan 



baş-layaraq su və fenol bir-birində sərhədsiz həll olur. 

Bərk  maddələrin  mayelərdə  həll  olması. 

Qazlardan fərqli 

olaraq  bərk  maddələrin  mayelərdə  həll  olması  ∆V

h/o

  ≈  0

  ol-


duğundan praktiki olaraq təzyiqdən asılı deyildir. 

Bərk maddələrin həllolma qabiliyyətinin temperaturdan ası-

lılığı  həllolma  istiliyinin  (∆H

h/o

)  işarəsindən  və  mütləq  qiymə-

tindən  asılıdır.  Bərk  maddələrin  həllolma  qabiliyyətlərinin 

temperaturdan asılılğı bir çox hallarda həllolma əyriləri şəklində 

qrafiki ifadə olunur (şək.8.1). 

 


 

258


Qrafikdən  görünür  ki, 

temperaturun  0

0

S-dən  100



0

S-

yə  qədər  artması  RbNO



3

  və 


KClO

3

-ün  həllolma  qabiliy-



yətinin  dəfələrlə  artmasına 

səbəb olur. Bunun səbəbi bu 

duzların həll olmasının istili-

yin udulması ilə əlaqədar Le 

Şatalye  prinsipinə  əsasən 

həllolma 

qabiliyyətinin 

temperaturla  düz  mütənasib 

asılılığa  malık  olması  ilə 

bağlıdır.  

Əksər kristal maddələrin 

həllolma prosesi endotermik proses olduğundan əksər bərk mad-

dələrin həllolma qabiliyyətləri də temperaturun artması ilə artır.    

Yb

2



(SO)

4

.18H



2

O-nun  həllolması  ekzotermik  proses  oldu-

ğundan  temperaturun  atması  onun  həllolma  qabliyyətinin  azal-

masına səbəb olur. 

YCl

3

.7H



2

O-nun  həllolma qabiliyyəti isə temperaturdan asılı 

deyildir.  Bunun  səbəbi  bu  duzun  həllolma  istiliyinin  praktiki 

olaraq sıfıra bərabər olması ilə əlaqədardır. Na

2

SO

4



.10H

2

O-nun 



həllolma əyrisində sınmanın meydana  çıxması sınma nöqtəsinə 

uyğun  gələn  temperaturdan  yuxarı  temperaturda  kristalhidratın 

susuz duza çevrilməsı ilə bağlıdır. Belə ki, Na

2

SO



4

.10H


2

O-nun 


həllolma prosesi endotermik olduğu halda, Na

2

SO



4

-ün həllolma-

sı ezotermik prosesdir. 

 

           

        

Şəkil 8.1. Bəzi duzların həllolma 

qabiliyyətinin temperaturdan 

asılılığı 

 

 



 

259


8.3. MADDƏNĐN  BĐR-BĐRĐNDƏ  QARIŞMAYAN 

ĐKĐ  MAYE  ARASINDA  PAYLANMASI 

 

Paylanma  qanunu. 

Bir-birində  qarışmayan  iki  mayedən 

ibarət sistemə daxil edilən hər hansı maddənin fazalar arasında 

paylanması  Nernstin  paylanma  qanununa  tabedir.  Bu  qanunu 

aşağıdakı kimi ifadə  etmək olar. 

Maddənin  bir-birində  qarışmayan  mayelərdə 

(fazalarda



tarazlıq  qatılıqlarının  nisbəti  sabit  temperaturda  sabit  kəmiy-

yətdir: 

                       

                     K

pay.

= c

A

 / c

B

                                            

8.13 


 

 Burada K



pay

– paylanma əmsalı, c



A

 

 c



B

 

– 

isə maddənin 

və  mayelərində (fazalarda) tarazlıq qatılıqlarıdır. 



Ekstraksiya.  Maddənin  bir  həlledici  mühitindən  digərinə 

köçürülməsi  prosesi  ekstraksiya  adlanır.

  Ekstraksiyanın  əsa-

sında  paylanma  qanunu  durur.  Maddənin  ilkin  mühitdən  (faza 

A)  köçürmək  üçun  istifadə  edilən  maye  (  faza  B  )  ekstragent, 

ekstraksiya olunan maddənin ekstragentdə   məhlulu isə ekstrakt  

adlanır. 

Maddələrin  ekstraksiya  üsulu  ilə  ayrıl-

masında  müxtəlif  həcmli  ayırıcı  qıflardan 

istifadə olunur (şək.8.2). 

Sənaye  miqyasında  ekstraksiya  məhlul 

və  ekstragentin  əks  axını  metodu ilə həya-

ta  keçirilir.  Ekstraksiyadan  radioaktiv  mad-

dələrin parçalanma

 

məhsullarının və xassəcə  

oxşar  maddələrin  ayrılmasında,  filizlərdən 

nadir  elementlərin 



 

və  bitki  xammalların-

dan üzvi maddələrin çıxarılmasında, dərman 

maddələrinin qarışıqlardan təmizlənməsındə  

və s. geniş istifadə olunur.

                



  

 

Şəkil 8.2.  

Ayırıcı qıf

 

Faza B

 

 

Faza A



 

 

260


8.4.MƏHLULLARIN  ÜMUMĐ  XASSƏLƏRĐ 

 

Đdeal  məhlullar.

  Məhlulların  ümumi  xassələrinə  həllolan 

maddələrin qatılığından asılı olan, lakin onların təbiətindən asılı 

olmayan xassələri daxildir. Belə xassələr igeal qazlara oxşar ola-

raq ancaq ideal məhlullarda özünü büruzə verə bilər.  

Đdеал мящлул дедикдя мящлулун еля щалы тясяввцр  олунур 

ки,  бу  щалда  мящлулу  ямяля  эятирян  щиссяъикляр  арасында 

онларын  ни-замсыз  тоггушмаларындан  башга  щеч  бир  гаршылыглы 

тясир мювъцд олмасын.  

Идеал  мящлуллардан  фяргли  олараг  реал  мящлулларда 

щисся

cиклярин  хаотик  тоггушмалары  иля  йанашы  щяллолан  маддя 



щисся

cикляринин  солватлашмасы  вя  онлар  арасында  електростатик 

cязб вя дяфетмя гцввяляринин тясир эюстярмяси бу мящлулларын 

хассяляринин идеал мящлулларын хассяляриндян кянара чыхмасына 

сябяб олур. 

Kimyəvi rabitə və quruluş etibarilə oxşar olan qeyri-polyar 

mayelərin, məsələn, toluol və benzolun bir-birində həllolmasının 

istilik effekti və həcm dəyişməsi praktiki sıfıra bərabər olur: ∆H 



≈  0,  ∆V  ≈  0.

  Гейри-електролит  маддя  мящлулунда  щиссяъикляр 

анъаг  молекулlар  шяклиндя  олдуьундан  солватлашма, 

щиссяъикляр арасы дяф вя cязбетмя гцввяляри зяиф олур. Одур ки, 

гейри-електролитлярин  дуру  мящлулларына  идеал  мящлул  кими 

бахмаг олар.  

Đdeal məhlulların xassələri seyrəkləşmiş qazların xassələrinə  

oxşar olaraq həll olan maddələrin təbiətindən asılı deyildir. 

Məhlulların  ümumi  xassələrinə  uçucu  olmayan  qeyri-elek-

trolitlərin  durulaşmış  məhlullarının  xassələri  daxildir.  Bunlara 

məhlulların buxar təzyiqi, qaynaması və donması, osmos təzyiqi 

daxildir. 



Məhlul  üzərində  buvar  təzyiqi. 

Məlumdur  ki,  xarici 

şəraitin sabitliyı ( p,T ) şəraitində hər bir maye müəyyən doymuş 

buxar  təzyiqi  ilə  xarakterizə  olunur.  Doymuş  buxar  sistemin 

həqiqi  tarazlıq  halını  xarakterizə  edir.  Bu  halda  ∆G  =  0, 

v

buxarlanma 

=  v

kondesləşmə

  olur.  Tarazlıqda  olan  belə  sistemə  hər 


 

261


hansı  qeyri-elektrolit  daxil  etsək  həlledicinin  qatılığı 

azaldığından  tarazlıq  Le  Şatalye  prinsipinə  görə  buxarın 

kondesləşməsi  istiqamətində  yer  dəyişəcəkdir.  Bu  yerdəyişmə 

yeni  tarazlığın  bərpasına  qədər  davam  edir.  Aydındır  ki,  yeni 

tarazılıq halında həlledicinin buxar təzyiqi bu həlledicinin təmiz 

haldakı buxar təzyiqindən az olacaqdır. 

Göstərilən  qanunauyğunluq  əsasında  R.Raul  (Fransa) 

aşağıdakı qanunu kəşf etmişdir: 



Məhlul üzərində həlledicinin buxar təzyiqinin nisbi azalması 

həll olan maddənin mol payına bərabərdir: 

 

                         

p





- p

/ p





= N

B

                                  

8.14 


 

Burada p



0

 

və p-



 

uyğun olaraq həlledicinin təmiz həlledici və 

məhlul  üzərində  doymuş  buxar  təzyiqi,  (  p



-  p

)  /  p



0

 

məhlul 


üzərində buxar təzyiqinin nisbi azalması, N

– isə həllolan mad-

dənin mol payıdır (bax formula 8.9). 

Məhlulların 

qaynaması 

və 

donması.

  Raul  qanunundan  iki  nəticə 

çıxır.  Birinci  nəticəyə  görə  məhlulun 

qaynama  temperaturu  onun  həlledici-

sinin  qaynama  temperaturundan  yük-

səkdir.

  Bu  onunla  əlaqədardır  ki, 

məhlul  üzərində  həlledicinin  buxar 

təzyiqinin  xarici    təzyiqə  bərabərləş-

məsi 

(qaynama 



şərti) 

təmiz 


həlledicinin  buxar  təzyiqinə  nisbətən 

daha  yüksək  temperaturda  baş  verir 

(şək.8.3). 

Bu 


zaman 

məhlulun 

qaynama  temperaturunun  yuxarı  qalx-

ması  (∆T



qay

.

)  məhlulun  molyallığı    c



m

  

(formula 8.5) ilə düz mütənasibdir: 



 

                    ∆T

qay.

= K

e

 c

m

   


                                     8.15 

Şəkil 8.3. Təmiz 

həlledici (su) (1) və 

məhlul (2)üzərində 

həlledicinin doymuş 

buxar təzyiqinin 

temperaturdan asılılığı

 


 

262


 

Burada K



- həlledicinin ebulioskopik sabiti adlanır. 

Raul qanunundan çıxan  ikinci nəticəyə görə məhlulun don-

ma temperaturu onun həlledicisinin təmiz haldakı donma tempe-

raturundan kiçikdir. 

Bunun səbəbi məhlul üzərində həlledicinin 

buxar təzyiqinin bu həlledicinin təmiz haldakı buxar təzyiqindən 

az olması ilə bağlıdır. 

Məhlulun  qaynama  temperaturunun  azalması  onun  molyal-

lığı ilə düz mütənasibdir: 

 

                           ∆T

don.. 

= K



c

m

                                      8.16 

 

∆T

qay.

  (∆T



don.

)

 



  məhlulun  və  təmiz  həlledicinin  qaynama 

(donma) temperaturları  arasındakı fərqdir. 

(8.15) və (8.16) tənliklərinə görə c



= 1 olarsa, ∆T



qay 

= K

və 


∆T

don

=K

k

 olar.  Deməli, K





və K

k

 molyallığı vahid olan məhlulun 

uyğun  olaraq  qaynama  temperaturunun  yuxarı  qalxmasını  və 

donma  temperaturunun aşağı düşməsini ğöstərir.  

         

Cədvəl 8.1. Bəzi həlledicilərin ebulioskopik və krioskopik sabiti 

 

Həlledicinin 



sabitləri, 

kq.K.mol 

Həlledici 

su 


etanol 

benzol 


Karbon 4- xlorid 

K

0,52 


1,22 

2,53 


5,02 

K

1,85 


1,99 

5,12 


29,8 

 

K





və  K

k

  həlledicinin  təbiətindən  asılıdır.  Cəd.8.1-də  bəzi 

həlledicilərin  ebulioskopik  və  krioskopik  sabitləri  verilmişdir. 

 

(8.15) və (8.16) tənliklərindən istifadə edərək həllolan maddənin 



molyar  kütləsini  təyin  etmək  olar.  Bunun  üçün  təcrübi  olaraq 

məhlulun qaynama və ya donma temperaturunu təyin etmək la-

zımdır. Həllolan maddənin və həlledicinin məlum kütləsi (m

B

 və 



m

A

) əsasında həllolan maddənin molyar kütləsini aşağıdakı for-



mulla hesablamaq olar: 

             

 


 

263


                           

                        

3

10

.



.

A

B

m

m

T

K

M

=



                                    8.17 

 

Burada K- seçilən üsuldan asılı olaraq K



e

 və  ya  K



k

-nı, ∆T

isə ∆T

q

ay. 


və ya ∆T

don

-ni göstərir. 

Bu  üsullar  uyğun  olaraq  molekul  kütləsinin  təyininin  ebu-

lioskopik  (məhlulun  qaynama  temperaturuna  görə)  və  krios-

kopik (məhlulun donma temperaturuna görə) metodları adlanır.  

Osmos  təzyiqi.

  Məhlulun  homogenləşməsi  həlledici  mole-

kullarının və həllolan maddə hissəciklərinin qarşılıqlı diffuziyası 

hesabına baş verir. Əgər qatılıqları müxtəlif olan iki məhluldan 

birini  digərinin  üzərinə  ehtiyatla  əlavə  etsək  ilkin  halda  alınan 

sistem qeyri-bircinsli olacaqdır. Müəyyən müddətdən sonra həll-

olan  maddə  hissəcikləri  sistemin  bütün  həcm  boyu  bərabər 

paylanacaqdır. Sistemin bu halda homogenləşməsi həlledici mo-

lekullarının  qatılıq  az  olan  oblastdan  qatılıq  çox  olan  oblasta, 

həllolan maddə hissəciklərinin isə qatılıq böyük olan oblastdan 

qatılıq  az  olan  oblasta  öz-özunə  diffuziyası  hesabına  baş  verir. 

Göründüyi  kimi  sistemin  homogenləşməsi  həm  həlledici  mole-

kullarının və həm də həll olan maddə hissəciklərinin diffuziyası 

hesabına  baş  verir.  Əgər  bu  məhlulları  yalnız  həlledici  mole-

kullarını  buraxan  yarımsızdırıcı  arakəsmə  ilə  təcrid  etsək, 

sistemin homogenləşməsində ancaq həlledici molekulları iştirak 

edəcəkdir.  Yəni  həlledici  molekulları  yarımsızdırıcı  arakəsmə 

vasitəsilə  qatılığı  az  olan  məhluldan  qatılığı  çox  olan  məhlula 

diffuziya  edəcəkdir.  Bu  proses  yarımsızdırıcı  arakəsmənin  hər 

iki  tərəfində  məhlulların  qatılığının  bərabərləşməsinə,  yəni 

sistemin 

homogenləşməsinə 

qədər 

davam 


edəcəkdir. 

Yarımsızdırıcı  arakəsmə  vasitəsilə  həlledicinin  belə  birtərəfli 

diffuziyası osmos adlanır. Osmos hadisəsi zamanı yarımsızdırıcı 

arakəsmənin  bir  tərəfində  məhlulun  həcminin  azalması,  diğər 

tərəfində  isə  artması  baş  verir.  Bunun  nəticəsi  olaraq  həcm 

dəyişməsinə  müvafiq  olaraq  yarımsızdırıcı  pərdə  müəyyən 



 

264


təzyiqə məruz qalır. Osmos hadisəsi ilə əlaqədar meydana çıxan 

bu təzyiq osmos təzyiqi adlanır. 

Məhlulun  osmos  təzyiqı  onun  qatılığı  və  temperaturla  düz 

mütənasibdir. Vant-Hoff müəyyən etmişdir ki, məhlulun osmos 

təzyiqinin  hesablanmasında  ideal  qazın  hal  tənliyindən  istifadə 

etmək olar: 

                    

nRT

V

=

π



və ya  

RT

V

n

=

π



                       8.18 

n/V 

c olduğundan yaza bilərik: 

                              

π

=cRT                                             8.19 



Burada 

π

-osmoc  təzyiqı,  n  –  məhlulun  V  həcmində  həl-



lolan maddənın miqdarı, c – isə məhlulun molyar qatılığıdır. 

n = m/M

 (m-maddənın kütləsi, M- isə molyar kütləsidir) ol-

duğundan (8.18)  tənliyini aşağıdakı şəkildə yaza bilərik: 

                         

π

V=mRT/M                                            

8.20 


Göstərilən  tənlik  osmos  təzyiqi 

əsasında  həllolan  maddənin  molekul 

kütləsini  hesablamağa  imkan  verir. 

Məhlulun  osmos  təzyiqi  təcrübi  ola-

raq  osmometr  adlanan  cihazla  

(şək.8.4)  ölçülür.  Osmometrin  kürə-

vari  hissəsində  yerləşdirilən  məhlul 

bu  məhlulun  təmiz  həlledicisi  mühi-

tinə  daxil edilir. Bu zaman həlledici 

yarımsızdırıcı pərdə vasitəsilə məhlu-

la diffuziya edir.

  

Zaman  keçdikcə  məhlulun  duru-

laşması ilə əlaqədar osmometrin silin-

drik  borusunda  məhlulun  səviyyəsi-

nin yuxarı qalxması müşahidə olunacaqdır. Bu proses müəyyən 

hündürlükdə  hidrostatik  təzyiqin  məhlulun  osmos  təzyiqinə 

bərabərləşməsinə  (tarazlıq  halına)  qədər  davam  edəcəkdir.  Ta-

razlıq  halında  osmos  təzyiqi  xarici  təzyiqə  bərabərləşmiş  olur. 

Bu zaman həlledici molekullarının məhlula, məhluldan isə əksi-


Yüklə 6,87 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   62




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin