Cədvəl 8.5. Bəzi indikatorların rəngi və rəng keçidinin pH intervalı
Bufer məhlullar. Бир чох реаксийалар анъаг мящлулун
мцяййян туршулуьунда истянилян истигамятдя баш верир. Беля
щалларда
pH
-ын дяйишмяси реаксийанын истигамятинин
дяйишмясиня сябяб олур вя йа реаксийа баш вермир. Диэяр
тяряфдян, мящлулун
pH
-ы реаксийа мящсулларынын туршу-ясас
хассяляриндян асылы олараг дяйишя биляр ки, бу да
арзуолунмаз нятиcялярин алынмасына сябяб олар. Одур ки, бир
чох щалларда реаксийаларын лазымы истигамятдя вя практики
ахыра гядяр эетмяsi
üçün pH-ı sabit сахламаг лазым эялир.
Бу мягсядля буфер мящлуллардан истифадя едилир. Буфер
мящлулларын цзяриня мцяййян мигдар гцввятли туршу вя йа
əsaс ялавя етдикдя онлар илкин
pH
-ларыны практики сабит
сахлайырлар.
Protolotik nəzəriyyə (bax 8.5. Turşu və əsas
nəzəriyyələri) baxımından tяркибиндя мцгайисяли гатылыгларда
Đndikator
R
əng
ke
çidinin
pH interval
ı
R
əngi
Tur
ş
m
ühitdə
Q
ələvi mühitdə
Metilnar
ıncı
3,1-4,4
Q
ırmızı
Sar
ı
Metil q
ırmızı
4,2-6,3
“
“
Lakmus
6,0-8,0
“
“
Fenol q
ırmızı
6,8-8,4
“
“
Fenolftalein
8,2-10
R
əngsiz
Moru
ğu qırmızı
Al
ızarın sarısı 10,1-12,1
Sar
ı
298
зяиф туршу-ясас cцтляри олан мящлуллар буфер мящлуллар
адланырлар.
Bel
ə cütləri zəif turşu və onun duzundan və ya zəif əsas
v
ə onun duzundan ibarət məhlullar əmələ gətirir. Məsələn,
CH
3
COH
v
ə
CH
3
COONa, NH
4
Cl v
ə
NH
3
, KH
2
PO
4
v
ə
Na
2
HPO
4
c
ütlərini suda həll etməklə asetat, аммонйак вя фосфат
буферляри адланан буфер мящлуллары ялдя етмяк олар. Бу за-
ман мящлулун буфер хассяси кясб етмяси мящлулда
мцгайисяли мигдарларда уйьун олараг зяиф
CH
3
COOH /
CH
3
COO
-
,
NH
4
/NH
3
вя
H
2
PO
4
-
/
−
2
4
HPO туршу-ясас cцтляринин
ямяля эялмясидир. Bel
əliklə, буфер мящлуллары ясасян зяиф
туршу вя онун дузундан ибарят системляр ямяля эятирир.
Буфер мящлулун гцввятли туршу вя йа ясасын тясириня
гаршы мцгавимятини асетат буфери мисалында изащ едяк.
Асетат буфериндя мящлулда ашаьыдакы таразлыглар мювъцд
олур:
HCOOH CH
3
COO
-
+ H
+
8.60
CHCOONa
→
CH
3
COO
-
+
Na
+
8.61
COOH
CH
3
зяиф туршу кими чох аз мигдарда
dissosiasiya (protoliz) edir. Одур ки, мящлулда сиркя
туршусунун гатылыьы практики сабит галыр.
CH
3
COONa
ися
гцввятли електролит олдуьундан тамамиля
CH
3
COO
-
вя Na
+
-
ионларына диссосиасийа едир. Бу заман ямяля эялян
CH
3
COO
-
-ионлары (8.60) таразлыьына гошулур вя мящлулда
мцгайисяли гатылыгларда
CH
3
COOH
/
CH
3
COO
-
туршу-ясас
cцтц йараныр вя мящлул буфер хассяси кясб едир. Яэяр бу
мящлулун цзяриня бир гядяр гяляви мящлулу ялавя етсяк
−
OH -ионлары (8.60) таразлыьында иштирак едян
H
3
O
+
-ионлары иля
→
←
299
ялагяляняряк
O
H
2
молекулларына чевриляcякдир. Одур ки, Ле
Шаталйе принсипиня мцвафиг олараг бу таразлыг sаьа
й
öняляряк мящлулда
H
3
O
+
ионларынын илкин гатылыьыны бярпа
едяcякдир. Мящлула бир гядяр гцввятли туршу мящлулу ялавя
етсяк ися бу туршунун протолизиндян ямяля эялян
H
3
O
+
-
ионлары эюстярилян принсипя ясасян
CH
3
COO
-
-
ионлары иля
ялагяляняряк зяиф туршу олан
CH
3
COOH
молекулларыны ямяля
эятиряcякдир вя буna uy
ğun олараг мящлулда
H
3
O
+
-
ионларынын гатылыьы практики сабит галаъагдыр.
Буфер мящлулларынın pH-ı. Фярз едяк ки, буфер мящлул
z
əif turşu kimi HA və onun qüvvətli əsasla əmələ gətirdiyi BA
t
ərkibli duzu məhlulundan ibarətdir. Odur ki, bu məhlula
HA/A
-
tur
şu-əsas cцтüнüн аmфипротон щялледиъидя (suda)
мящлулу kimi bax
ılır. Бу cцтя уйьун эялян dissosiasiya
(protoliz) тянлийини sad
ə şəkildə yazaq:
HA
H
+
+
A
-
8.62
tur
şu əsas
A
-
-
əsasının həmçinin tərkibinə daxil olduğu quvvətli
elektrolitin-duzun (BA) da dissosiasiya t
ənliyini tərtib edək:
BA B
+
+ A
-
8.63
(8.62) tarazl
ıq tənliyinə kütlələrin təsiri qanununu tətbiq
ed
ək:
a
K =
8.64
ЩА- зяиф туршу олдуьундан чох аз мигдарда
dissosiasiyaya уьрайыр, одур ки, онун (8.62) тянлийи цзря
[H
+
][A
-
]
[HA]
→
→
←
300
таразлыг гатылыьыны туршунун цмуми гатылыьына бярабяр
эютцрмяк олар:
]
HA
[
≅
a
c (turşu)
8.65
Ейни заманда ЩА иля йанашы, А
-
ясасыны ямяля эятирян
дузун гцввятли електролит кими (8.63) t
ənliyi цzrə там диссо-
сиасийа етдийини гябул едиб, ЩА-нин dissosiasiyas
ından
ямяля gялян А
-
-ioнlar
ınын гатылыьынын чох кичик олдуьуну
нязяря алсаг, щямчинин йазмаг олар:
[A
-
]
≈
c
b
(duz)
8.66
HA-n
ın (8.65),
[A
-
]-n
ın isə (8.66)-tənliyindəki qiymətini
(8.64) t
ənliyində yerinə yazıb [H
+
]-ya g
örə həll etsək alarıq:
[
H
+
]
=
)
(
)
(
duz
b
turşu
a
a
c
c
K
8.67
Buradan da pH-a ke
çsək yaza bilərik.
pH
=
b
a
a
c
c
pK
lg
−
8.68
Burada
a
K – bufer m
əhlulun tərkibinə daxil olan
tur
şunun dissosiasiya sabiti göstəricisi (p
a
K = - lg
a
K ),
a
c -
onun qat
ılığı, c
b
-is
ə buffer məhlulun tərkibinə daxil olan
əsasın (duzun) mol/l-ə ifadə olunmuş qatılığıdır.
(8.68) t
ənliyindən gюрцндцйц кими буфер мящлулун
pH
-ы
щялледиъинин вя протолитик (tur
şu-əsas) cцтцн туршу-ясас
хассяляри иля йанашы щямчинин протолитик cцтцн ком-
301
понентляринин гатылыглары нисбятиндян асылыдыр. Дурулашма
заманы
b
a
c
c
нисбятi дяйишмядийиндян буфер мящлулун
pH
-ы
дурулашмадан асылы дейилдир.
Буфер тутуму. Буфер мящлулун ян мцщцм хассяси
онун буфер тутумудур. Буфер тутуму 1l буфер мящлулунун
pH
-ны бир ващид дяйишмяк цчцн тяляб олунан гцввятли туршу
вя йа ясасын мигдары иля мцяййян едилир. Буфер тутумуну
рийази шякилдя ашаьыдакы кими ифадя етмяк олар:
pH
pH
∆
∆
π =
=
∆
∆
a
b
C
C
8.69
Бурада
a
C
∆
вя
b
C
∆
ялавя едилян туршу вя ясасын
мигда-рыны эюстяриr.
Qeyd edək ki, turşu-əsas cütünün (Turşu/Əsas) turşuluq və
əsaslıq sabitlərinin vurma hasili amfiproton həlledicinin ion ha-
silinə bərabərdir. Deməli, sulu məhlullar üçün yaza bilərik:
K
turşu
+ K
əsas
= 10
-14
və ya pK
turşu
+K
əsas
=14
Odur ki, turşu-əsas cütünün bu və ya digər formasının pro-
toliz (dissosiasiya sabiti) məlum olarsa, bu cütün digər forması-
nın protoliz (dissosiasiya) sabitini asanlıqla hesablamaq olar.
Məsələn, NH4NH3 cütünün sulu məhlulunda əsalı sabiti
göstəricisi (
3
NH
pK
) 9,2-dir. Deməli, NH
4
+
-ün turşuluq sabiti
göstəricisi
8
,
4
2
,
9
14
4
=
−
=
+
NH
pK
olar.
Мисал 1.
CH
3
COOH вя 0,1
дан ибарят асетат
буферинин
pH
-
ны щесаблайын
.
COOH
CH
3
K
=4,76
302
ə
≈
3
→
[CH
3
COO
-
]
= 0,1 mol/l
pH
=
COOH
CH
3
pK
-
lg
COOH
CH
COOH
CH
c
c
3
3
pH
=4,76 -
0,1
lg
0,1
=4,76
Мисал 2. Тяркибиндя 0,1
3
NH
вя 0,2 М
Cl
NH
4
олан аммонйак буферинин
pH
-ы щесаблайын. p
+
4
NH
K
=9,2.
Həlli:
3
NH
3
]
NH
[
C
=
=0,1 mol/l H
NH
4
Cl
→
NH
4
+
+
Cl
-
0,2mol/l 0,2mol/l
]
NH
[
4
+
≅0,2 mol/ l
pH
=
4
NH
p
+
K
-
lg
3
4
NH
NH
c
c
+
pH
=9,2
-
0,2
lg
0,1
=8,9
8.9. ELEKTROLĐT MƏHLULLARINDA TARAZLIQ
Həllolma hasili. Suda
çətin həllolan elektrolitlərin
(
çöküntülərin) тяркибини
цмуми шякилдя
m
n
B A
иля ифадя етсяк,
онда чюкцнтц иля полйар щялледиъи, мясялян, су арасында
гаршылыглы тясирин нятиcяси олараг чюкцнтцнцн сятщиндян
мцяййян мигдар ионлар hidratla
şmış шякилдя щялледиъи
303
мцщитиня кечяcякдир. Бу просес щяллолма адланыр. Щялл
олмуш ионлар юз хаотик щярякятляры заманы чюкцнтц иля
тямасда олдугда сятщ гцввяляринин тясириндян чюкцнтц
кристалларынын тяркибиня дахил олурлар. Бу просес ися кристал-
лашма адланыр. Илкин щалда щяллолманын сцряти кристаллашманын
сцрятиндян чох олур. Заман кечдикcя мящлулда ионларын
гатылыьы артдыьындан кристаллашманын сцряти артыр вя мцяййян
мцддятдян сонра бу просеслярин сцряти
бярабярляшир. Систе-
мин Щиbбс енерjиси минимум гиймят алыр, дяйишмяси ися
сыфыра бярабяр олур
(
)
o
s
0
G
∆
=
. Бунун нятиcяси олараг чюкцн-
тц (бярк фаза) иля мящлулда олан чюкцнтц ионлары арасында
динамик таразлыг бярпа олунур вя мящлул чюкцнтц ионлары иля
доймуш олур. Эюстярилян таразлыьы ашаьыдакы цмуми тянликля
ифадя етмяк олар:
B
m
A
n
mB
n+
+ nA
m-
8.70
çökuntü məhlul
Bu tarazl
ıq heterogen tarazlıq olduğundan tarazlıq
sabiti yaln
ız çöküntü ionlarının məhlulda aktivlikləri ilə
m
üəyyən olunacaqdır:
K
a
=
a
m
a
n
8.71
Burada
a
K - B
m
A
n
çöküntüsünün həqiqi (termodinamik)
dissosiasiya sabitidir. Адятян чюкцнтцлярин dissosiasiya
sabitini щяллолма щасили (HH
a
) адландырырлар. Одур ки, (8.71)
тянлийини a
şağıdakı şəkildə эюстяря билярик:
HH
a
= a
m
a
n
8.72
→
←
B
n+
A
m-
B
n+
A
m-
304
Сабит
температурда
(верилмиш
щялледиъи
цчцн)
чюкцнтцнцн доймуш мящлулунда чюкцнтц ионларынын
активликляринин вурма щасили сабит кямиййят олуб чюкцнтцнцн
термодинамик щяллолма щасили адланыр.
Мящлулда ионларын активлийи иля таразлыг гатылыглары арасын-
дакы
[ ]
=
i
i
a
f i
асылылыь
ına ясасян (8.72) tənliyini aşağıdakı
formada yazmaq olar:
HH
a
= [B
n+
]
m
[A
m-
]
n
f
m
f
n
8.73
Бурада [B
n+
]
m
[A
m-
]
n
hasili real щяллолма щасили (HH
r
) ад-
ланыр. Odur ki, yaza bil
ərik:
[B
n+
]
m
[A
m-
]
n
=HH
r
8.74
B
n+
A
m-
305
Бунунла ялагядар (8.73) тянлийи ашаьыдакы шяклi
alacaqd
ır:
HH
a
= HH
r
f
m
f
n
8.75
Бурадан да yazmaq olar:
HH
r
n
m
f
f
=
8.76
(8.76) тянлийиндян эюрцнцр ки, real щяллолма щасили тем-
ператур вя щялледиъинин тябияти иля йанашы, мящлулун ион гцв-
вясинин функсийасы олан чюкцнтц ионларынын активлик
ямсалларындан да асылыдыр. Одур ки, real щяллолма щасили сабит
температур вя сабит ион гцввясиндя верилмиш щялледиъи цчцн
сабит кямиййятдир.
Чюкцнтц-мящлул таразлыьында мящлулда чюкцнтц ионла-
рындан башга, диэяр ионлар олмазса, мящлул чюкцнтц
ионларына нязярян чох дурулашмыш вязиййятдя олдуьундан
0
µ →
,
−
+
=
m
n
A
B
f
f
1 гябул edib
+
n
B
a
[B
n+
],
−
m
A
a
[A
m-
]
йазмаг олар. Бу щалда (8.76) тянлийи практики мянада даща
ялверишли формa alm
ış olacaqdır:
HH
a
≈
[B
n+
]
m
[A
m-
]
n
8.77
Щяллолма щасили гайдасындан ашаьыдакы нятиcяляри чыхар-
маг олар:
a
m
a
n
< HH
a
([B
n+
]
m
[A
m-
]
n
< HH
a
) - olarsa мящлул
чюкцнтц
B
n+
A
m-
ионларына нязярян доймамыш вязиййятдядир. Одур ки, чю-
кцнтц ямяля эяля билмяз.
a
m
a
n
= HH
a
([B
n+
]
m
[A
m-
]
n
= HH
a
)- мящлул чюкцнтц
əmə-
HH
a
B
n+
A
m-
B
n+
A
m-
306
B
n+
A
m-
ляэятирян ионларла доймуш вязиййятдядир.
a
m
a
n
> HH
a
([B
n+
]
m
[A
m-
]
n
> HH
a
)-мящлул чюкцнтц
ямяля-
B
n+
A
m-
эятирян ионларла ифрат доймуш вязиййятдя олдуьундан
чюкцнтц ямяля эялмялидир.
C
əd.8.6-da bəzi çətin həll olan elektrolitlərin həllolma
hasili verilmi
şdir.
Dostları ilə paylaş: |