Kimyoviy analiz metodlari ma’ruza matni

Asosiy qonunlar. Massalar ta’siri qonuni

Analitik reaksiyalarning ko‘pchiligi qaytar, ya’ni bir vaqtda bir-biriga qarama-qarshi ikki yo‘nalishda boradigan reaksiyalardir. Masalan, Ba²⁺ va Fe³⁺ ionlarini topish reaksiyalari ana shunday reaksiyalar jumlasiga kiradi:

1. 
   ^2BaCl₂ ^{+ K}₂^Cr₂^O₇ ^{+ H} ₂^{O ← → 2BaCrO}₄ ^{↓+2KCl + 2HCl}
   

2Ba²⁺ +Cr O²⁻ + H O ← → 2BaCrO ↓+2H ⁺
2 7 2 4

2. 
   ^FeCl₃ ^{+ 3NH} ₄^{CNS ← → Fe(CNS )}₃ ^{+ 3NH} ₄^Cl
   

Qaytar reaksiyaning chapdan o‘ngga boradigani to‘g‘ri reaksi- ya, o‘ngdan chapga boradigani esa teskari reaksiya deyiladi.
Umumiy kimyo kursidan ma’lumki, eritmada reaksiya uchun olingan va reaksiya natijasida hosil bo‘lgan hamma moddalar mavjud bo‘lganda qaytar reaksiyalar kimyoviy muvozanatga olib keladi.
Kimyoviy muvozanat vujudga kelishiga sabab reaksiyaga kirishuv- chi moddalarning konsentratsiyalari o‘zgarishi natijasida to‘g‘ri va teskari reaksiya tezliklarining bir-biriga tenglashib qolishidir.
Kimyoviy reaksiyalarning tezligi reaksiyaga kirishayotgan mod- dalar konsentratsiyalarining vaqt birligi ichida o‘zgarishi bilan o‘lchanadi.
Eritmada qaytar reaksiya borayotir, deb faraz qilaylik:
A + B ← →C + D
Bunda A, B, C, D – reaksiya borayotgan aralashmadagi har xil moddalar.
To‘g‘ri reaksiyaning tezligi A va B moddalarning konsentratsi- yalariga to‘g‘ri proporsionaldir.
Reaksiyaga kirishadigan va reaksiya natijasida hosil bo‘ladigan moddalarning konsentratsiyalari bir litrdagi mol miqdori bilan ifodalanishini hamda shu moddaning formulasi o‘rta qavs ichiga olib ko‘rsatilishini eslatib o‘tamiz.
To‘g‘ri reaksiyaning tezligini quyidagicha yozish mumkin:
^V₁ ^{= K}₁^[A]⋅[B] (1)
Bunda V₁ – to‘g‘ri reaksiyaning tezligi; K₁ – reaksiyaning tez- lik konstantasi deb ataluvchi proporsionallik koeffitsienti.
Agar [A] va [B] konsentratsiyalari 1 molga teng desak, u holda:
V₁ = K₁
Reaksiyaga kirishadigan moddalardan har birining konsentrat- siyasi 1 mol/l bo‘lganda (yoki ularning ko‘paytmasi birga teng bo‘lsa) boradigan reaksiyaning shu sharoitdagi tezligi uning tezlik konstantasi deyiladi. Xuddi shunga o‘xshash teskari reaksiyaning tezligi V₂ ni quyidagicha yozish mumkin:
V₂ = K₂ [C ]⋅[D] ⁽²⁾
Reaksiya davomida A va B moddalarning konsentratsiyalari borgan sari kamayib, C va D moddalarning konsentratsiyalari or- tib boradi. Demak, vaqt o‘tgan sari to‘g‘ri reaksiyaning tezligi ka- mayib, teskari reaksiyaning tezligi noldan boshlab ortib boradi. Nihoyat ikkala tezlik teng bo‘lib qoladi.
Kimyoviy muvozanatda vaqt birligi ichida har bir modda- ning (A, B, C va D) qancha molekulasi reaksiyaga kirishsa, qa- rama-qarshi reaksiya natijasida ulardan o‘shancha miqdorda hosil bo‘ladi. Demak, kimyoviy muvozanat vujudga kelganda reaksiya borayotgan aralashmadagi hamma moddalarning kon- sentratsiyasi o‘zgarmay qoladi. Bunda reaksiya go‘yo to‘xtab qolgandek bo‘ladi; aslida esa ikkala reaksiya ham davom eta- veradi, biroq ularning biri ikkinchisining natijasini yo‘qqa chiqaradi.
Agar ushbu:
2BaCl₂ + K₂Cr₂O₇ + H ₂O ← →↓2BaCrO₄ + 2KCl + 2HCl reaksiyada aralashmaga ortiqcha miqdorda K₂Cr₂O₇ qo‘shilsa, to‘g‘ri reaksiya ketadi, ya’ni BaCrO₄ cho‘kmaga tushadi. Agar ortiqcha miqdorda HC1 qo‘shilsa, teskari reaksiya sodir bo‘lib, BaCrO₄ cho‘kmasi eriydi va reaksiya yana davom etaveradi.
Shunday qilib, kimyoviy muvozanat siljuvchan, ya’ni dinamik muvozanatdir.
Muvozanat vaqtida V=V₂ bo‘ladi. Bu tenglamaga (1) va (2) tenglamalardagi V₁ va V₂ larning qiymatini qo‘yamiz: