O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi

7.2.6. Elektrolit eritmalarinnig xususiyatlari
Elektrolitlar deb, oʻz eritmalaridan elektr tokini oʻtkazuvchi moddalarga: mineral kislotalar, ularning tuzlari, ishqorlarga aytiladi. XIX-XX asrlar oraligʻida Y. Vant-Goff va V. Ostvald kabi buyuk olimlar qatorida fizikaviy kimyo sohasida ilmiy-tadqiqot izlanishlari olib brogan yan bir yirik olim shvetsiyalik S.A. Arrenius hisoblanadi. Olim Upsala universiteti talabasi boʻlgan davridan boshlab elektrolit eritmalar bilan qiziqib, ularning elektr tokini oʻtkazishiga oʻz eʻtiborini qaratdi. Dastlab elektrolitik dissotsilanish tuzlarning erishi jarayonida erituvchi taʻsirida kechishini, suyultirilgan eritmalarda dissotsilanish kuchayishini Svante Arrenius 1883-yilda “Elektrolitlar galvanic oʻtkazuvchanligining tadqiqotlari” nomli maqolasida baoyn qilgan edi. Bu maqola olimning doktorlik dissertatsiya rezyumesi sifatida Stokgolm akademiyasi olimlariga taqdim etildi. Bundan tashqari kimyoviy aktivlikni dissotsilanish darajasi bilan bogʻliqligini ifodalab: “…erigan birikma ionlarga qancha koʻproq dissotsilansa, shuncha faol boʻladi”,- deb yozgan edi. S. Arreniusning bu maqolalari va doktorlik dissertatsiyasida eritmadagi zarrachalar umumiy soni oshadi degan gʻoyani ilgari surdi. Bu gʻoyalar uning vatani Shvetsiyada, Stokgolm va Upsala universiteti olimlarida qiziqish uygʻotmadi, ammo Yevropaning yetakchi fizik kimyogari boʻlgan V. Ostvaldni bu ishlar hayratga soldi. Bunday munosabatlardan tushkunlika tushmagan yosh olim “Elektrolitlar oʻtkazuvchanligi borasidagi tadqiqotlar” nomli maqolasini fransuz tiliga oʻgirib nash etish uchun tayyorlaydi va Leypsig laboratoriyasi rahbari professor V. Ostvaldga oʻz ilmiy natijalarini bayon qiladi. V. Ostvaldga S. Arrenius nazariyasining oʻziga xos originalligi va oʻz natijalariga ishonchi va qatʻiyligi yoqib qoladi. V. Ostvald, S. Arrenius va oʻsha paytlarda ilgʻor ilmiy gʻoyalari bilan olimlar tomonidan qoʻllab-quvvatlanmagan, gollandiyalik yosh olim Y.G. Vant-Goff birlashib, V. Ostvald rahbarligida “Fizikaviy kimyo jurnali”da oʻz ilmiy ishlari natijalarini chop eta boshlaydilar. V. Ostvald S. Arreniusni oʻz laboratoriyasiga taklif qiladi, bu ishlarni davom ettirish uchun imkoniyat yaratib beradi. Natijada olim 1887-yilda elektrolitik dissotsilanish nazariyasini toʻliq shakllantirdi.
S. Arrenius elektrolitik nazariyasining asosiy qoidalari:
- kislotalar, asoslar va tuzlar eritmaalarda ionlarga ajraladilar, ammo ionlar oʻzaro taʻsirlashmaydi;
- elektrolitning faqat bir qismi ionlarga parchalanadi, qolgan qismi molekula holida qoladi. Moddaning ionlarga ajralgan qismiga dissotsilanish darajasi deyiladi;
- elektrolitik dissotsiatsiya jarayoni massalar taʻsiri qonuniga boʻysunadi, yaʻni oʻz muvozanati – dissotsilanish doimiysiga ega boʻladi.
Bu nazariya eritmalar termodinamikasini rivoji uchun ulkan bir qadam boʻlsa-da, ammo ayrim kamchiliklardan holi emas edi:

• 
  elektrolit molekulasi va hosil boʻlgan ionlarning erituvchi molekulalari bilan boradigan ion-dipol taʻsirini hisobga olmas edi;
  
• 
  turli zaryadli ionlar elektrostatik kuchlari taʻsirida oʻzaro tortishish-itarilish kuchlari dissotsilanish darajasiga qanchalik darjada taʻsir etishini baholash imkonini bermas edi;
  
• 
  nazariya kuchsiz elektrolitlar (0,01 molyardan past konsentratsiyasi) uchun amal qilar, yuqori konsentratsiya va kuchli elektrolitlar uchun toʻliq amal qilmas va bir qator nazariy muammolarni hal etishga ojiz edi.
  

Shu davrda eritmalar nazariyasi rivojiga S. Arrenius, Y. Vant-Goff, V. Ostvald, P.I. Valden va V. Nernst bilan hamkorlikda bir qaotr rus olimlari ham oʻzlarining salmoqli hissalarini qoʻshdilar. Avvalo, D.I. Mendeleyev 1865-yil 31-yanvarda oʻz doktorlik dissertatsiyasida suv bilan spirt aralashmasida turli tarkibga ega assotsiatlar (gidratlar) hosil boʻlishi va erish jarayoni bir vaqtning oʻzida ham kimyoviy, ham fizik jarayon ekanligini isbotlaganini koʻrsatish lozim. 1888-yilda V.A. Kistyakovskiy D.I. Mendeleyevning gidratlar nazariyasi va S. Arreniusning dissotsilanish nazariyasini umumlashtirish boʻyicha bir qaotr tadqiqotlar olib bordi. 1889-1891 yy. I.A. Kablukov va V.A. Kistyakovskiy eritmalarda ionlarning solvatlar hosil qilish mexanizmini taklif etishdi. 1891-yilda I.A. Kablukov Moskva universitetida “Y. Vant-Goff va S. Arreniusning kimyoviy muvozanat haqidagi taʻlimiga koʻra zamonaviy eritmalar nazariyasi” mavzusidagi himoya qilgan doktorlik dissertatsiyasida eritmada ionlar hosil boʻlishining asosiy sababi, erituvchi va elektrolit orasidagi kimyoviy taʻsirlashuv ekanini koʻrsatdi. 1889-1991 yy. V. Ostvald suyultirish qonunini kashf etdi, P.I. Valden esa tuzlar suvli eritmalarining elektr oʻtkazuvchanligi ularning molekulyar massasiga bogʻliq ekanligini aniqladi. F.Kolraush cheksiz suyultirilgan eritmalarda molyar elektr oʻtkazuvchanlik ionlar harakatchanligi qiymati λ₀ = λ₊ + λ_- bilan belgilanishini aniqladi. 1890-yilda V. Nernst elektrolitlar eritmalarida ionlar harakatchanligi bilan diffuziya koeffitsiyenti orasidagi bogʻliqlikni aniqladi va diffuziya nazariyasini ishlab chiqdi.
Yuqorida qayd etilgan tadqiqotlar va erishilgan yutuqlar elektrolitik nazariyani unga xos kamchiliklardan xalos etmadi va 1923-yilda gollandiyalik fizik-kimyogarlar Peter Debay va Yozef Xyukkel kuchli elektrolitlar nazariyasining asosiy tamoyillarini ishlab chiqdilar:
1. Suyultirilgan eritmalarda (0.01 mol/l) elektrolitlar toʻliq ionlarga dissotsilanadilar.
2. Har bir ion teskari ishorali zaryadga ega boʻlgan zarrachalardan tashkil topgan oʻz qobigʻi (ion atomsferasiga) va elektr maydoniga ega.
3. Ionning oʻz oʻlchami kichik boʻlsa-da, uning atrofidagi atmosferasi oʻlchami koʻp marta katta va qoʻshni ionlar atmosferasi bilan kesishadi.
4. Har bir ion eritvchining dipol momentiga ega molekulalari bilan oʻralgan, yaʻni oʻz solvate qobigʻiga ega va sekin harakatlanadi.
5. Eritma konsentratsiyasi qanchalik yuqori boʻlsa, ionlar orasidagi taʻsirlashuv shunchalik kuchli va dissotsilanish darajasi kam.
6. Kimyoviy jarayonlarda umumiy konsentratsiya emas, balki faol konsentratsiya va faollik koeffitsiyenti: a = ƒC qoʻllaniladi.
7. Faollik koeffitsiyenti eritma haroratiga, konsentratsiyasiga, ion kuchiga va erituvchining dielektrik oʻtkazuvchanligiga bogʻliq boʻlib, quyidagi funksional koʻrinishda ifodalanadi: a = ƒ(t,C,μ,ε).
Xulosa sifatida shuni qayd qilamiz: elektrolitlar nazariyasining oxirgi variant 1936-yilda Lars Onzager tomonidan Debay-Xyukkel nazariyasini rivojlantirish asosida ishlab chiqildi va elektrolit eritmalarning molyar va solishtirma elektr oʻtkazuvchanligiga erituvchining qovushqoqligi va dielektrik doimiysi, eritmaning konsentratsiyasi, ionlarning oʻlchami, harakatchanligi va koʻchish soni, ularga tashqi va ichki elektr maydonlarining kuchlanganligi kabi koʻrsatkichlar taʻsirini qamrab oladi va hozirgi vaqtda barcha fizik va kimyoviy hisoblashlarda qoʻllaniladi.