Jizpi energetika va radioelektronika fakultetuti 431-22 rqvaT guruh talabasi Suyunov Bunyod

Gidratlanish — kimyoviy moddalar (molekula, atom yoki ionlar) ning suv bilan birikishi. Gidratlanishda moddalar suvda eriydi. Tuzlarning gidratlanishi koʻp uchraydigan hodisadir, chunki tuzlar ionlardan iborat, ionlar esa kattagina elektr maydoniga ega boʻlgani uchun suvning qutbli molekulalarini oʻziga tortadi. Suvda erigan tuzning ayrim ionlari ham gidratlangan boʻladi. Ionlar gidratlanganda anchagina issiqdik ajralib chiqadi. Ionlarning gidratlanish issiqligi eriyotgan tuz kristalining yemirilishiga ketgan issiqlik oʻrnini bemalol qoplaydi, shuning uchun koʻp tuzlar eriganda issiqyaik ajralib chiqadi. Ionlarning elektrkimyoviy harakatchanligi va tuz eritmalarining boshqa koʻp xossalari ionlarning gidratlanishiga bogʻliq. Gidratlanish reaksiyalari tabiatda keng tarqalgan, undan lab. ishida va texnikada, qurilishda keng foydalaniladi (masalan, sementning gidratlanishi, sementning suv bilan kimyoviy reaksiyaga kirishish jarayoni, bu reaksiya natijasida sement toshi yuzaga keladi). Sement gidratlanish jarayonida suvsiz klinkerli minerallar — kalsiy silikatlar, kalsiy alyuminatlar va kalsiy alyumoferitlar, mos ravishda kristall gidratlarga — kalsiy gidrosilikatlar, gidroalyuminatlar va gidroferritlarga aylanadi. Sementning gidratlanish tezligi uning tuyilish mayinligiga, qotish haroratiga, suv-sement nisbatiga, klinkerning mineralogik va kimyoviy tarkibiga, qorish uchun ishlatiladigan suv tarkibidagi qoʻshimchalarga bogʻliq buladi.
SUVNING ION KO’PAYTMASI. VODOROD KO”RSATKICHSuv ham kuchsiz elektrolitlarga kiradi. Lekin, suv molekulasi oz bo’lsada ionlarga disotsilanadi:
H2O = H++OH-
Suv uchun dissotsiyalanish konstantasining qiymati yozilsa:
[H+]*[OH-]
Kd= -------------- = 1,8*10-16 (200C da)
[ H2O]
Agar shu qiymat asosida [H+]*[OH-] ko’paytma topilsa, u suvning ion ko’paytmasi deyiladi.
Kw= [H+]*[OH-]= Kd*[H2O]= 1,8*10-16*1000/18= 1*10-14
Kw – suvning ion ko’paytmasi ; Kw= 1*10-14
Agar eritmada [H+] =[OH-] bo’lsa muhit neytral muhit hisoblanadi.
Bunda [H+]= [OH-] = 10-7 mol/l ga teng bo’ladi.
Agar muhit kislotali bo’lsa [H+] ionlari 0 dan 10-7 mol/l gacha bo’ladi.
Agar muhit kislotali bo’lsa [H+] ionlari 10-7 mol/l dan 10-14 mol/l gacha bo’ladi.
Lekin vodorod ionlari konsentrasiyasi orqali hisoblashlarda juda kichik sonlar ishlatilgani uchun bunday hisoblar anchagina qiyinchiliklar yuzaga keltiradi. Hisoblashlarni osonlashtirish uchun vodorod ko’rsatkich yoki pH qabul qilingan.
Vodorod ko’rsatkich yoki pH deb , vodorod ionlari konsentrasiyasini teskari ishora bilan olingan o’nli logarifmi tushuniladi.
pH = - lg [H+]
Shunga o’xshash pOH= - lg [OH-]
Toza suvning pH qiymati pH= - lg[10-7]= -( -7) lg 10= 7 ga teng.
Hisoblashlarga ko’ra kislotali muhit uchun pH qiymati 0 dan 7 gacha o’zgaradi.
Ishqoriy muhitda esa pH qiymati 7 dan 14 gacha sonlar qabul qiladi.
[H+]*[OH-]= 10-14 qiymat logarifmlansa , unda pH + pOH = 14 ga teng.
Oxirgi tenglama pH ma’lum bo’lsa pOH ni yoki teskarisini topishga imkon beradi.
Vodorod koʻrsatkich
Vodorod koʻrsatkich, rN - eritmadagi vodorod ionlari konsentratsiyasining oʻnlik manfiy logarifmida olingan qiymati. Bu son V. k. deb ataladi va rN bilan belgilanadi: rN=— lg[H+]. Toza suvda yoki neytral muhitdagi suvli eritmada 25° da vodorod ionlari [N+| va gidroksid ionlari [N~] ning konsentratsiyalari teng: [N+|=[ON-]=110-7. Shu t-radagi N+ va ON~ ionlari konsentratsiyalarining koʻpaytmasi: %KHjO=[H+][OH-]=10-710-7=10-14.
Demak, maʼlum t-rada N+ va ON~ ionlari konsentratsiyalari koʻpaytmasi oʻzgarmas son boʻlib, bu ionlar konsentratsiyasini ulardan birining konsentratsiyasi bilan ifodalasa boʻladi; odatda buni [N+] bilan ifodalash qabul qilingan. Demak, neytral muhitda: pH=-Ig[H+]=-]gl0-7=7 boʻladi. Agar rN<7 boʻlsa, muhit kislotali, rN>7 boʻlsa, muhit ishqoriy boʻladi. rN qiymati 7 dan qanchalik kichik boʻlsa, eritmadagi N+ ionlarining konsentratsiyasi shunchalik katta, muxit shunchalik kuchli kislotali boʻladi va aksincha rN qiymati 7 dan qanchalik katta boʻlsa, eritmadagi ON~ ionlarining konsentratsiyalari shunchalik katta va muhit shunchalik kuchli ishqoriy boʻladi. Tuproq muhitini aniqlashda, toʻqimachilik, boʻyoqchilik, koʻnchilik, qogʻoz, kimyo va oziq-ovqat sanoatida V. k.ning ahamiyati katta.
15
Kislotali bufer sistema uchun Genderson-Gasselbah tenglamasi
[CH3COOH]-lg [H+] = -lgKdis.
-lg----------------[CH3COO-]C tuz
pH = pKk-ta+ lg -----------C k-ta
Asosli bufer sistema uchunGenderson-Gasselbah tenglamasi
NH4OH NH4++ OH-NH4Cl
NH4++ Cl-[NH4+][OH-]
Asos uchun:
Kdis.=-------------------yoki:
[NH4OH][NH4OH][OH-] = Kdis.-----------------[NH4+]
Asosli bufer sistema uchun Genderson-Gasselbah tenglamasi
[NH4OH]-lg [OH-] = -lgKdis.
-lg----------------[NH4+]C
tuzpOH = pKasos+ lg ---------CasosC tuzpH = 14 -pKasos-lg ---------C asos
Bufer ta’sirining mehanizmi
CH3COOH CH3COO-+ H+CH3COONa CH3COO-+ Na+Oz
miqdorda kuchli kislota qo’shganda:
H++ CH3COO-= CH3COOHya’ni muvozanat kuchsiz elektrolit CH3COOH hosil bo’lish tomonga siljiydi.Oz miqdorda kuchli asos qo’shganda:OH-+ H+= H2Oya’ni muvozanat kuchsiz elektrolit H2O hosil bo’lish tomonga siljiydi.