M. T. Gulamova analitik kimyo fanidan ma’ruza matni buxoro-2011 Taqrizchilar

Tayanch iboralar:
- Elektr o’tkazuvchanlik
- Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik
- Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik
- Elektr o’tkazuvchanlikka ta`sir qiluvchi omillar
- Eritma koncentraciyasining ta`siri
- Haroratning ta`siri
- Erituvchi kimyoviy tabiatining ta`siri
- To’g’ri konduktometriya
- Konduktometrik titrlash
- Konduktometrik analiz usulining ishlatilishi
- Yuqori chastotali titrlash
- Yuqori chastotali titrlashning afzalliklari

9.1. Elektr o’tkazuvchanlik

Konduktometrik analiz usullari elektrolitlar (kislota, asos, tuz) eritmalarining elektr o’tkazuvchanligini o’lchash bilan eritmada erigan modda miqdorini aniqlashga asoslangan bo’lib, tokning chastotasiga ko’ra past chastotali (10³Gc) - konduktometriya va yuqori chastotali (10⁶Gc) - yuqori chastotali titrlashga bo’linadi.
1. Elektr o’tkazuvchanlik. Qarshilikka teskari kattalik-elektr o’tkazuvchanlik deyiladi va quyidagi formula bilan ifodalanadi:
Om
bunda, R - eritmaning qarshiligi, Om.
W - eritmaning elektr o’tkazuvchanligi, Om-

Eritmaning qarshiligi, (R,Om) eritmaga tushirilgan elektrodlar orasidagi masofaga l (sm) to’g’ri proporcional va elektrodlarning sirt yuzasiga S (sm2) teskari proporcional:

bunda:  (Om,sm)-proporcionallik koefficienti yoki aniqrog’i o’tkazgichning solishtirma qarshiligi deyiladi.
Agar o’tkazgichning uzunligi l=1 sm va ko’ndalang kesim yuzasi S=1sm² bo’lsa, ρ = R bo’ladi. Demak, solishtirma qarshilik 1 sm uzunlikdagi, kesim yuzi 1 sm² ga teng bo’lgan o’tkazgichning qarshiligidir.
2. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik. Solishtirma qarshilikka teskari qiymat solishtirma elektr o’tkazuvchanlik () deyiladi va quyidagi formula bilan ifodalaniladi:
(Om-sm^-1)
Shunday qilib, solishtirma elektr o’tkazuvchanlik deb yuzalari 1 sm2 bo’lgan o’zaro 1 sm masofada joylashgan elektrodlar orasidagi eritmaning elektr o’tkazuvchanligiga aytiladi.
3. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik. Qalinligi 1 sm va unga tushirilgan elektrodlarning sirt yuzasi 1 sm² teng bo’lgan 1 g-ekv elektrolit saqlagan eritmaning elektr o’tkazuvchanligiga ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik deyiladi (,Om- sm² /g-ekv) va u quyidagi formula bilan hisoblanadi:

bunda, C - elektrolitning koncentraciyasi, g-ekv,
V - 1 g-ekv erigan modda saqlagan eritmaning, sm³ dagi hajmi.
Ion (kation, anion) larning 1 sek-da tashigan tok miqdori (kulonda) quyidagi formula bilan hisoblanadi:

bunda,  - elektrolitning dissociaciyalanish darajasi
E - elektrodlar orasidagi potenciallar farqi, V
₊ + _- - potencial 1 V bo’lganda kation va anionlarning 1 sm masofani o’tishdagi absolyut harakat tezligi
F - Faradey soni, 96500 kulon.
Om qonuniga muvofiq W = J/E, bunda elektr o’tkazuvchanlik:

Umuman, S = 1sm² , l = 1 sm bo’lganda aniqlangan elektr o’tkazuvchanlik W, solishtirma elektr o’tkazuvchanlikni H ifodalaydi.

Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik  = HV, V=1000/C ekanligini bilgan holda:

kelib chiqadi.
Ionlarning absolyut tezligi juda kichik bo’lganligi sababli, F marta katta bo’lgan qiymat-ionlarning harakatchanligidan (₊ + _-) (21-jadval 287 bet.) foydalanamiz:

 =  (₊ + _-) yoki  =   ⁰
 = 1 bolganda, ⁰ = ₊⁰ + _-⁰
Shunday qilib, (chegara) cheksiz suyultirilgan eritmaning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi suyultirilgan eritma (chegara) ekvivalent elektr o’tkazuvchanliklarning yig’indisiga yoki cheksiz suyultirilgan eritmadagi kation va anionlar harakatchanliklarning (21-jadval) yig’indisiga teng. Bu Kolьraush tomonidan ta`riflangan additivlik (ionlar harakatining mustaqillik) qonuni deyiladi. Elektr o’tkazuvchanlikning qiymati eritma koncentraciyasi, harorat , erigan modda va erituvchi tabiatiga bog’liq.

9.2. Elektr o’tkazuvchanlikka ta`sir qiluvchi omillar

1. Eritma koncentraciyasining ta`siri.
E lektr o’tkazuvchanlikning koncentraciyasiga bog’liqligi elektrolitning tabiatiga bog’liq bo’lib, koncentraciyaning oshishi solishtirma elektr o’tkazuvchanlikning ortishiga va ma`lum qiymatdan keyin kamayishiga olib keladi (1-chizma).
1-chizma. Solishtirma elektr o’tkazuvchan¬likning koncentra¬ciyaga bog’liqligi.

Eritma koncentraciyasi oshishi bilan eritmada zaryadli zarrachalar soni oshadi, natijada elektr o’tkazuvchanlik ma`lum qiymatgacha oshadi, keyin esa kamayadi, chunki eritma koncentraciyasi oshishi bilan eritmaning ion kuchi oshadi, natijada ionlar orasidagi masofa kichrayib, ion juftlari hosil bo’lib, ionlarning harakatchanligi kamayadi. Demak, koncentraciya va ionlarning zaryadi qancha katta bo’lsa, eritmaning ion kuchi shuncha katta bo’ladi. Bu bog’lanish Onzager tenglamasi bilan ifodalandi.

- berilgan koncentraciyadagi eritmaning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi;
^o - cheksiz suyultirilgan eritmaning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi;
μ⁰ - eritmaning ion kuchi;
β - erituvchining kimyoviy tabiatiga bog’liq bo’lgan kattalik.
Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik eritmaning suyultirilishi bilan o’zgarib, eritma cheksiz suyultirilganida o’zining eng katta qiymatiga yotadi. Chunki eritma suyultirilishi bilan ionlar orasidagi o’zaro ta`sir susayib, ionlarning harakat tezligi ortadi (2- chizma).

2 – chizma. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning koncentraciyasiga bog’liqligi.

Kuchsiz elektrolit eritmalarida koncentraciyaning kamayishi bilan dissociaciyalanish darajasi ortadi; cheksiz suyultirilganda elektrolit amalda to’liq dissocilangan deb hisoblanadi. Bunday holda ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning koncentraciyasiga bog’liqligini Kolьraush tenlamasi bilan ifodalanadi.

 - berilgan koncentraciyadagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik.

_+∞ - cheksiz suyultirilgandagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik
A - doimiy qiymat
2. Haroratning taьsiri. Haroratning oshishi bilan eritmaning qovushqoqligi kamayib, ionlarning harakatchanligi oshadi. Harorat 1⁰C ga oshganda eritmaning elektr o’tkazuvchanligi 2-2,5% ga oshadi. Bu bog’liqlik quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: