Elektrolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligi
Elektrolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligi ularning elektr tokini o’tkazish qobiliyatini xarakterlaydi. U elektr qarshiligining teskari qiymatiga teng bo’lgan kattalikdir [17-18]. Odatda qarshilik R o’tkazgichning uzunligi 1 ga, ko’ndalang kesim yuzasi S ga solishtirma qarshiligi ga bog`’liq bo’ladi:
(13)
Elektrolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligi solishtirma va ekvivalent o’tkazuvchanliklarga bo’linadi.
Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik bir-biridan 1 m oraliqda va 1m2 yuzali ikki tekis elektrodlar orasida joylashgan elektrolit eritmalarining elektr o’tkazuvchanligidir. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik s Sm/m (Simens bo’lingan metr; Sm=Om-1) da o’lchanadi. Muayyan temperaturada eritmani konsentratsiyasi ortishi bilan elektr o’tkazuvchanlik dastlab ko’paya boradi.
ma’lum konsentratsiyadan so’ng esa, kamaya boshlaydi (1- rasm)
s=1/R (14)
Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik bir-biridan 1m uzoqlikdagi 1m2 tekis yuzaga ega bo’lgan elektrodlar orasiga joylashib, tarkibida 1 kg ekvivalent erigan modda bo’lgan eritmani elektr o’tkazuvchanligidir (2-rasm).
(Vm3) (15)
yoki (V=l) (16)
bunda: С-eritmaning konsentratsiyasi, kg-ekv;
V-eritma hajmi, m3 (yoki metr hisobida). Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning o’lchami - Om-1 m2 (kg-ekv) dir.
Elektrodlarning «ishchi» maydonlari A eritma hajmi bilan aniqlanadi. Eritmaning konsentratsiyasi oshishi bilan ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik kamayadi. Тa’kidlab o’tish kerakki, suyultirish bilan elektr o’tkazuvchanlikni ortishi cheksiz bo’lmaydi. (3-rasm).
Ma’lum suyultirishdan so’ng elektr o’tkazuvchanlikning ortishi to’xtaydi, chunki keyingi suyultirish natijasida eritmada hech qanday o’zgarish sodir bo’lmaydi. Shunday qilib, eritma suyultirilgan sari elektr o’tkazuvchanlik ortib borib, ma’lum chegaraviy qiymatda to’xtaydi. Elektr o’tkazuvchanlikning bu chegaraviy qiymati cheksiz suyultirgandagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik deyiladi va odatda bilan belgilandi.
Cheksiz suyultirgan eritmalarda molekulalar to’la dissotsialangan bo’ladi va ionlarning o’zaro ta’sirlari yo’qoladi. Har bir ion boshqa ionlarga bog`’liq bo’lmagan holda harakatlanadi va bu holda ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik barcha ionlarning elektr o’tkazuvchanliklar ko’rinishida ifodalanadi. Elektr o’tkazuvchanlikning faqat bitta ion turiga to’g’ri keladigan qismi ionning harakatchanligi deyiladi. Cheksiz suyultirilgan eritmadagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik ionlar harakatchanliklarining yig’indisiga teng:
(17)
bunda –anion va kationning harakatchanligi. Bu tenglama Kolraush yoki ionlarning mustaqil harakatlanish qonununining matematik ifodasidir.
Ayni ionning elektr o’tkazuvchanligi elektrolit tarkibida shu ion qanday ion bilan birikkanligiga bog`’liq emas, eritma cheksiz suyultirilganda elektrolitning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi anion va kationlar harakatchanliklarining yig’indisiga teng.
Kolraush qonuniga asosan ionlarning harakatchanligini bilgan holda cheksiz suyultirish jarayonidagi elektr o’tkazuvchanlikni hisoblash mumkin
a) - H2O H2O H2O H3O+ H2O H2O+
b) - H2O H2O H2O OH- H2O H2O+
Ko`p qo`llaniladigan elektrolitlarning suvli eritmadasigi ionlarning harakatchanlik qiymatlari oldindan hisoblanib ma`lumotnomaladga kiritilgan. 1-ilovada 180C temperaturada suvli eritmadagi ba`zi bir ionlarning harakatchanlik qiymatlari (Sm.m2mol.ekv) keltirgan.
Ko’p zaryadli ionlarning harakatchanligi birlik zaryadga nisbatan olingan.
Ionlarning harakatchanligi ularning elektr maydonidagi tezligiga mutanosib bo’ladi va shuning uchun ham u ionlarning o’lchamiga hamda gidrotatsiyalanish darajasiga bog`’liqdir. Ionning radiusi qanchalik katta bo’lib, gidrotatsiyalanish darajasi yuqori bo’lsa, uning harakatchanligi shunchalik kichiq bo’ladi.
H va OH- ionlarining barcha boshqa ionlarga nisbatan yuqori harakatchanlikka ega bo’lishi diqqatni tortadi. Buning sababi H+ va OH- ionlarining suvda harakatlanish (aralashish) mexanizmi boshqa ionlarnikidan tubdan farq qilishi bilan izohlanadi.
Suvli eritmalarda H+ ioni H3O+ gidroksoniy ko’rinishida joylashgan. Elektr maydon ta’sirida gidroksoniy ionining protoniyi o’zining yaqinidagi suv molekulasiga o’tadi (3-rasm). H+ (a) va OH- (b) ionlarining elektr o’tkazuvchanlik mexanizmi sxemasi keltirilgan.. Yangi hosil bo’lgan gidroksoniy ioni o’z protonini navbatdagi suv molekulasiga beradi.
Хuddi shunday, eritmadagi suv molekulalaridan proton gidroksil ioniga ko’chadi. Ikkala holda ham elektr ko’chish ionlarning harakatidan emas, balki protonning bir zarrachadan boshqa zarraga sakrashi natijasida sodir bo’ladi. Suv molekulasidagi proton H3O- dagiga nisbatan kuchli bog’langanligi sababli, vodorod ionlarining harakatchanligi gidroksil ionlarining harakatchanligiga qaraganda yuqoridir.
Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi maxsus qurilmalar konduktometrlar yordamida aniqlanadi [19-20]. Elektr o’tkazuvchanlik qarshilikka teskari qiymat bo’lgani uchun avval eritma qarshiligi o’lchanadi, so’ngra uning qiymatidan foydalanib elektr o’tkazuvchanlik hisoblab topiladi. Eritma qarshiligini o’lchashda Uitson ko’prigi sxemasiga asoslangan Kolraush usulidan foydalaniladi (4-rasm).
Nol-qurilma sifatida kichiq qarshilikli telefon, o’zgaruvchan tok galvanometrlari va ossillografik induktor (INO-3M) dan foydalanish mumkin.
Foydalangan adabiyoтlar ro`yhati
Х.У. Усманов. Итоги и перспектвы исследований химии полимеров в Узбекистане. Ташкент: Фан. 1965, 310с.
Усмонов Х.У., Рустамов Х.Р., Рахимов Х.Р. Физик химия. Тошкент: “Ўқитувчи”. 1974, 486 б.
Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Электрохимия: Учеб.пособие М: «Высшая школа», 1978. 296 с.
Никольский Л.П. Физическая химия. М.: “Химия”. 1987. 878 с.
Краснов К.С. Физическая химия. Электрохимия. Том 2. М.: Высшая школа. 2001. 320 с.
Dostları ilə paylaş: |