O'zbekiston respublikasi

Tayanch iboralar:
1. Kimyoviy termodinamika va kinetika
2. Kimyoviy reaksiya.
3. Gomogen va geterogen reaksiyalar
4. Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir etuvchi omillar.
5. Katalizatorlar
6. Kaytar va kaytmas reaksiyalar
7. Kimyoviy muvozanat
8. Le-Shatelye prinsipi
Nazorat savollari:
1) Kimyoviy reaksiya tezligi.
2) Reaksiya tezligiga konsentrasiyaning, temperaturaning, katalizatorning ta'siri.
3) Zanjir reaksiyalar
4) Geterogen sistemalarda sodir buladigan kimyoviy muvozanat.
5) Rentgen nurlanish
6) Fotokimyoviy reaksiyalar
Adabiyotlar:
1. 219-234 betlar
2. 85-96 betlar
3. 239-263 betlar
4. 70-77 betlar.
MA'RUZA № 8


ERITMALAR
R E J A :
1. Eritmalar xaqida umumiy tushunchalar.
2. Eritmalarning konsentrasiyasi
3. Tuyingan eritmalar
4. Eruvchanlik
5. Eritmalarning xossalari
6. Eritmalarning bug bosimi
7. Eritmalarning kaynash va muzlash temperaturalari

Ikki yoki bir necha komponentdan iborat kattik yoki suyuk gomogen sistema eritma deb ataladi. Uz agregat xolatini eritmaga utkazadigan modda erituvchi xisoblanadi. Xar kanday eritma erituvchi va eruvchi moddalardan iborat buladi. Moddalar chegarasiz eriganida eritmada erigan moddaning foiz mikdori 0 % dan 100 % gacha buladi.

Bunday xollarda eruvchi va erituvchi orasidagi ayirma yukoladi. Bulardan istaganimizni erituvchi deb kabul kilishimiz mumkin. Lekin juda kupchilik moddalar ayni temperaturada ma'lum chegaraga kadar eriydi. Masalan, uy temperaturasida osh tuzining suvdagi eritmasi NaCL ning mikdori xech kachon 26.48% dan ortmaydi. Eritmalarning fizikaviy xossalari (masalan, kaynash temperaturasi) erigan modda mikdori ortuvi bilan uzgaradi. Kupincha, eritma xosil bulganda xajm va energetikaviy uzgarishlar yuz beradi. Kupchilik moddalar eritmalarning kimyoviy xossalari eritmada eruvchi modda mikdori ortishi bilan kam uzgaradi.
Eritmaning yoki erituvchining ma'lum ogirlik mikdorida yoki ma'lum xajmda erigan modda mikdori eritmaning konsentrasiyasi deyiladi. Eritmaning konsentrasiyasini bir necha usulda ifodalash mumkin.
1. Erigan modda mikdori eritmaning umumiy mikdoriga nisbatan foiz xisobida ifodalanadi. Eritma konsentrasiyasini foiz bilan ifodalash uchun 100 gr eritmada bulgan eruvchi modda mikdori xisoblanadi.

bu yerda C% - eritmaning ogirlik foizi, a-erigan modda ogirligi, v-erituvchining ogirligi. Eritma konsentrasiyasini mol-foizlar bilan ifodalash uchun 100 mol eritmada bulgan eruvchi moddaning mollar soni xisoblanadi.

Bu yerda C% - eritmaning mol foizi n₂ - erigan moddaning gramm molekula soni

g₂ - erigan moddaning ogirligi, M₂ - uning molekulyar ogirligi, n₁- erituvchining gramm molekulalar soni.

g₁- erituvchining ogirligi, M₁ - erituvchining molekulyar ogirligi.
2. 1 litr eritmaning erigan modda mikdori g/mol soni bilan ifodalanishiga molyar konsentrasiya deyiladi va M xarfi bilan belgilanadi. Agar 1 litr eritmada 1 mol modda erigan bulsa 1M, 2mol moda erigan bulsa 2M eritma deyiladi. Molyar konsentrasiya kuyidagi formula bilan ifodalanadi:

bunda Cn -molyar konsentrasiya;
 - erigan moddaning grammlarda ifodalangan massasi
M - Erigan moddaning molekulyar massasi
V - eritmaning millilitrda ifodalangan xajmi
3. Bir litr eritmadagi erigan moddaning mikdori garmm-ekvivalentlar soni bilan ifodalanishiga normal konsentrasiya deyiladi va H xarfi bilan belgilanadi. Agar 1 litr eritmada 1gr-ekv modda erigan bulsa, 1H, 0.1 gr-ekv modda erigan bulsa, desinormal, 0.1H eritma deyiladi. Normal konsentrasiya kuyidagi formula bilan ifodalanadi.

bunda Cn - normal konsentrasiya
m - erigan moddaning grammlarda ifodalangan massasi
E - erigan moddaning gr-ekv
M - eritmaning ml da ifodalangan xajmi
Bir millilitr eritma tarkibidagi erigan moddaning grammlarda ifodalangan mikdoriga eritmaning titri deyiladi.
T=E*N/1000 g/mol
bunda T- tirt, N - eritmaning normalligi, E - erigan moddaning gr-ekv.
Titrlashda normal eritmalardan foydalanish kerak.
V₁^.N₁=V₂^.N₂
bunda V₁ - birinchi eritmaning xajmi
N₁ - shu eritmaning normalligi
V₂ - ikkinchi eritmaning xajmi
N₂ - uning normalligi
Qattik modda erituvchiga tushirilganda uning ionlari yoki molekulalari erituvchi molekulalarining kutblariga tortilishi natijasida erish prosessi boshlanadi. Erish vaktida erish prosessiga karshi kristallanish prosessi xam sodir buladi. Eritmaga utgan zarrachalar kattik jism sirt bilan uchrashganda kattik jismga tortilib, kaytadan krisstallanadi. Demak, bu yerda ikki karama karshi prosess boradi. Dastlab, erish prosesc tezlashadi. Ma'lum vakt utgandan keyin ikkala prosess tezliklari bir-biriga barobar bulib koladi, ya'ni bir sekundda necha molekula eritmaga utsa, shuncha molekula kaytadan krisstallanadi. U vaktda erigan modda bilan erimay kolgan modda orasida dinamik muvozanat karor topadi, eritma tuyinadi. Shunda kilib, erimay kolgan modda bilan cheksiz uzok vakt birga mavjud bula oladigan, ya'ni muvozanatda turadigan eritma tuyingan eritma deyiladi.
Moddaning biror erituvchida eriy olish xususiyati shu moddaning eruvchanligi deyiladi. Moddalarning eruvchanligi eruvchi moddaning va erituvchining tabiatiga, xamda temperatura va bosimga boglik. Ayni moddaning ma'lum temperaturada 100 gr erituvchida erib tuyingan eritma xosil kiladigan ogirlik mikdori uning eruvchanlik koeffisiyenti (yoki eruvchanligi) deyiladi.
Ba'zi moddalarning 100 gr suvda 20° S dagi eruvchanligi
Modda Eruvchanligi
C₆H₁₂O₆ 200 gr
NaCL 35 gr
H₃BO₃ 5 gr
CaCO₃ 0.0013 gr
AgJ 0.00000013 gr

Nazariy jixatdan olganda mutlako erimaydigan moddalar bulmaydi. Xatto oltin va kumush xam juda oz darajada bulsa xam suvda eriydi.

Gazlarning suyukliklarda eruvchanligi Genri konuni balan ifodalanadi. Bu konunga muvofik uzgarmas temperaturada ma'lum xajm suyuklikda erigan gazning ogirlik mikdori shu gazning bosimiga tugri proporsional buladi.
m = k^.p
m- ma'lum xajmdagi suyuklikda erigan gazning ogirligi
p- gaz bosimi
k- proporsionallik koeffisiyenti
Gazlar aralashmasi eritilganda xar kaysi gaz mustakil ravishda eriydi, ya'ni bir gazning erishiga aralashmadagi boshka gazlar xech kanday xalal bermaydi, erish gazning porsial bosimiga proporsional buladi. (Genri-Dalton konuni) Genri va Genri-Dalton konunlariga suyuklik bilan kimyoviy reaksiyaga kirishmaydigan gazlargina (past bosimda) buysunadi, 1 litr erituvchida t da va r bosimda eriy oladigan gaz xajmi gazning eruvchanlik koeffisiyenti deyiladi. Temperatura kutarilganda gazning suyuklikda eruvchanligi kamaya boradi, chunki gazning suyuklikda erishi kupincha issiklik chikarish bilan boradi.
Suyukliklarning suyukliklarda erishida uch xol bulishi mumkin:
1. Suyukliklar uzaro istalgan nisbatda aralashadi (masalan, suv bilan spirt);
2. Suyukliklar uzaro ma'lum chegaradagina aralashadi(suv bilan fenol);
3. Suyukliklar uzaro aralashmaydi (suv bilan simob). Suyuklikning suyuklikda erishi temperatura ortishi bilan ortadi, lekin bosim uzgarganda kam uzgaradi. Erish nixoyatda katta (1000 atm) bosim kulanilgandagina kupaya boshlaydi.
Kattik jismning suyuklikda eruvchanligi uzgarmas bosimda temperatura ortishi bilan ortadi, lekin kattik modda eriganda issiklik chiksa, bu moddaning eruvchanligi temperatura ortishi bilan kamayadi.

Yukoridagi eruvchanlik diagrammasida absissalar ukiga t°, ordinatalar ukiga 100 gr suvda erigan modda mikdori kuyilgan. Diagrammaning chizigida yotuvchi xar kaysi nukta tuyingan eritma konsentrasiyasini, chizik tepasidagi soxa uta tuyingan eritmalar soxasini, chizikning tagidagi soxa tuyinmagan eritmalar soxasini kursatadi. Tuyingan eritma extiyotlik bilan sovitilganida uta tuyingan eritma xosil bulishi mumkin, lekin uta tuyingan eritma barkaror sistema emas. Agar uta tuyingan eritmaga eruvchi moddaning kichkina kristali kiritilar ekan, sistema tuyingan eritmaga aylanib ketib, erigan moddaning ortikcha mikdori eritmadan ajralib chikadi. Ba'zi xollarda eruvchanlik diagrammasida chizikning sinishi kursatiladi. Masalan, Na₂SO₄ tuzining eruvchanlik diagrammasi chizigi 32.38°S da sinadi. Bu temperaturada kuyidagi muvozanat karor topadi.

Na₂SO₄^.10H₂O ---> Na₂SO₄ + 10H₂O
Agar biz eritmani 32.38°S dan past t da buglantirsak, Na₂SO₄^.10H₂O tarkibli krisstalgidrat xosil buladi; lekin 32.38°S dan yukori temperaturada buglantirsak Na₂SO₄ kristallariga ega bulamiz.
Shunday kilib, eruvchanlik diagrammasini urganish orkali eritmada borayotgan kimyoviy jarayonlar xakida tugri xulosa chikarish mumkin. Eritmalarning xossalariga eritmadagi diffuziya, osmos xodisalari, eritmalarning bug bosimi, muzlash va kaynash t lari kiradi. Bir modda zarrachalarining ikkinchi modda ichida uz-uzicha bir tekisda taksimlanish prosessi diffuziya deyiladi. Agar konsentrasiyasi kuprok eritma olib, uning ustiga suv kuysak, erigan modda zarrachalari suvga uta boshlaydi, borib-borib eritma butun idish ichida bir xil konsentrasiyaga erishadi. Eritmalarda diffuziya xodisasini puxta urganish natijasida tubandagi konuniyatlar chikarilgan.
1. Eritmalarda diffuziya juda sust boradi.
2. Diffuziya tufayli zarrachalar konsentrasiyasi yukori bulgan joydan konsentrasiyasi kam bulgan joyga utadi, nixoyat sistema bir xil konsentrasiyaga erishadi.
3. Eritmalarda diffuziya tufayli ogirlik kuchi xam yengiladi: xar kanday ogir tuz eritmasi ustiga suv solsak, ogir zarrachalar yukoriga kutariladi;
4. Diffuziya xodisasida ikkala modda zarrachalari bir-birining orasiga kirishadi. Agar erituvchi bilan eritma urtasiga yarimutkazgich parda kuysak, bu parda orkali erituvchi zarrachalari eritmaga utib uni suyultiradi erituvchi 1. Oksidlanish va kaytarilish prosesslari
2. Oksidlanish darajasi
3. Asosiy oksidlovchi va kaytaruvchilar
4. Oksidlanish-kaytarilish reaksiyalarining tenglamalarini tuzish usullari
5. Elektrod potensial xakida tushuncha.
6. Gazli elektrodlar.
7. Galvanik elementlar nazariyasi.
8. Elektroliz.

Anorganik ximiyadagi barcha reaksiyalarni ikki turga bulish mumkin;

1. Reaksiyaga kirishuvchi elementlarning oksidlanish darajasi uzgarmay koladigan reaksiyalar.
2. Oksidlanish darajasi uzgarishi bilan boradigan reaksiyalar.
Birinchi tur reaksiyalarga almashinish, parchalanish va birikish reaksiyalari misol bula oladi. Masalan:
HCl + KOH =KCl + H₂O
CaCO₃ CaO + CO₂
SO₃ + H₂O = H₂SO₄.
Bu misollarda xech kaysi elementning oksidlanish darajasi uzgarmaydi.
Ikkinchi tur reaksiyalariga sikib chikarish va boshka reaksiyalar misol buladi. Bunday reaksiyalar oksidlanish-kaytarilish reaksiyadari deyiladi. Ularda elektronlar bir atom yoki ionlardan ikkinchi atom yoki ionlarga utadi. Uziga elektron biriktirib olgan atom, ion, molekulalar oksidlovchi deb, elektron yukotadigan atom, ion, molekulalar kaytaruvchi deb ataladi. Elektron biriktirib olish prosessi-kaytarilish prosessi deb, elektron berish prosessi-oksidlanish prosessi deyiladi. Demak, oksidlovchi kaytariladi va kaytaruvchi oksidlanadi.
Mg⁰ + CI ₂⁰ = Mg²⁺CI₂^1-
H₂⁰ + Cu²⁺O^2- = H₂¹⁺O^2- +Cu⁰
Element atomi oksidlanganda uning oksidlanish darajasi ortadi, kaytarilganda esa oksidlanish darajasi pasayadi.
Masalan, Sn²⁺-2e = Sn⁴⁺ prosessida kalayning oksiddanish darajasi +2 dan +4 gacha ortdi, Cr⁶⁺ +3e =Cr³⁺ prosessida xromning oksidlanish darajasi +6 dan +3 gacha kamayadi.
Element atomi uzining eng yukori oksidlanish darajasida (masalan S⁶⁺, P⁵⁺, Cu²⁺, Mn⁷⁺ ionlarda) boshka elektron yukota olmaydi va fakat oksidlovchi xossasini nomayon kiladi. Va aksincha, element atomi uzining eng kichik oksidlanish darajasida uziga elektron kabul kila olmaydi va fakat kaytaruvchi (masalan, S^2-, N^3-, Cl^-, P^3-, J^- ionlari) xossasini namoyon kiladi. Agar element atomi uzining urtacha oksidlanish darajasiga ega bulsa, u eritmaning muxitiga karab yo oksidlovchi yoki kaytaruvchi xossasini namoyon kiladi.
Kaytaruvchidan oksidlovchiga elektronlar utganda odatda reaksiyada ishtirok etayotgan elementning valentligi uzgaradi. Lekin oksiddanish-kaytarilish reaksiyalarida element valentligi uzgarmay kolishi mumkin. Masalan:
1. H₂⁰ + Cl₂⁰ = 2HCl 2. CH₄ + 2O₂ = CO₂ + H₂O
Birinchi reaksiyada vodorod va xlorning valentligi reaksiyadan oldin xam keyin xam birga teng. Metanning yonish reaksiyasida uglerod, kislorod va vodorodlarning valentliklari uzgarishsiz kolyapti. Lekin bu reaksiyalarda atomlarning xolatdari uzgaradi. Demak, molekulada atom xolatini valentlik tushunchasi tupik ifodalay olmaydi. Shuning uchun xam, oksidlanish-kaytarilish reaksiyadarida oksidlanish darajasi tushunchasidan foydalanish maksadga muvofik buladi. Valentlik kovalent boglanishda (musbat yoki manfiy) ishoraga ega emas. U fakat boglanish sonini kursatadi. Ximiyaviy boglanishda esa elektronlar elektrmanfiyrok element atomiga siljigan buladi, natijada atomlar ma'lum zaryadga ega buladi.
Kuyidagi misollar valentlik bilan oksidlanish darajasi orasidagi farkni yakkol kursatadi.
1. Azot molekulasida ikkita azot (N=N) atomi uzaro uch juft elektron orkali birikkan. Uning oksidlanish darajasi nolga teng. Chunki ximiyaviy bog xosil kilgan umumiy elektron jufti xar ikki azot atomidan bir xil masofada joylashgan.
2. Gidrazin-N₂H₄ molekulasida, xar bir azot atomining valentligi 3 ga teng, oksidlanish darajasi esa minus 2ga teng, chunki;

xar bir azot-vodorod bogda umumiy electron jufti azot atom tomonga siljigan.
3. Oksidlanish darajasi musbat, manfiy, nol va kasrli bulishi mumkin.
Umumiy elektron juftini uziga tortgan elektr manfiyrok element manfiy (-) va ikkinchi element musbat (+) oksidlanish darajasiga ega. Ximiyaviy birikmada yoki eritmada xakikiy bulgan ionlarni kursatish uchun musbat va manfiy ishorasi rakamdan keyin yoziladi.
Masalan: Fe³⁺, Mn²⁺, SO₄^2-, MnO^-₄ ,Cl^- , Na⁺ va boshkalar.
Ximiyaviy birikmalarda atomning oksidlanish darajasini aniklashda kuyidagi konundan foydalaniladi.
1. Oddiy moddalarda atomning oksidlanish darajasi nolga teng (H₂, O₂,Fe, S).
2. Metallar xamma vakt musbat oksidlanish darajasiga ega.
3. Vodorod, gidridlardan tashkari xamma birikmalarda +1, gidridlarda esa -1 oksidlanish daraja namoyon etadi.
4. Kislorod birikmalarda (OF₂ dan tashkari) -2 oksidlanish daraja namoyon etadi. Peroksid (-0-0-gruppali) larda esa kislorodning oksidlanish darajasi -1 ga teng.
5. Metallamaslarni oksiddanish darajasi xam musbat, xam manfiy bulishi mumkin.
Bu ma'lumotlarga asoslanib murakkab birikmalardagi atomlarning oksidlanish darajasini xisoblab topish mumkin, bunda molekuladagi atomlar oksidlanish darajalarining algebraik yigindisi doimo nolga, murakkab ionda esa ionning zaryadiga teng bulishini e'tiborga olish kerak. Misol, H₂SO₄ dagi oltingugurtning oksidlanish darajasini xisoblab topamiz.
H⁺₂ O^2-₄
zarrachalarining yarim utkazgich parda orkali eritmaga utish prosessiga osmos deyiladi. Osmos xodisasi natijasida xar bir eritma ma'lum osmotik bosimga ega buladi.
Suyultirigan eritmalarda bug bosimini kattaligi erigan moddaning konsentrasiyasiga va absolyut temperaturaga proporsional buladi, bu boglanishni Vant-Goff gazlarning xolati tenglamasiga uxshash tenglama bilan ifodalaydi.
P_osm = CRT
bunda: P_osm- eritmaning osmotik bosimi
C - eritmaning molyar konsentrasiyasi
R - gazlarning universal doimiysi
T - absolyut temperatura
Eritmaning molyar konsentrasiyasi m/MV ga teng bulgani uchun, bu ifodani C urniga kuysak, Vant-Goff tenglamasi kuyidagi kurinishga tugri keladi:
P_osm = mRT/MV
bunda M-erigan moddaning molekulyar massasi.
m - erigan moddaning grammlarda ifodalangan massasi
V - eritmaning litrda ifodalangan xajmi
Berk idishdagi suyuklik yuzasidagi bushlikda suyuklikning buglanish va buglangan suyuklikning kondensatlanishi orasida muvozanat vujudga keladi. Suyuklik bilan muvozanatda bulgan bug tuyingan bug deyiladi. Tuyingan bugning idish devoriga beradigan bosimi shu suyuklikning tuyingan bug bosimi deyiladi. Tuyingan bug bosimi temperaturaga boglik bulib, ayni moddaning xarakterli xususiyati xisoblanadi. Suyuklikda uchuvchan bulmagan modda eritilsa, eritmaning bug bosimi P₁ toza erituvchining bug bosimi P ga nisbatan kamayadi. Bu farkni (P-P1) eritmani bug bosimini pasayishi deyiladi va u P bilan belgilanadi. Eritma bug bosimini pasayishining toza erituvchini bug bosimiga nisbati P/P eritma bug bosimining nisbiy pasayishi deyiladi. Eritma ustidagi bug bosimining nisbiy pasayishi erigan modda mollar sonining erituvchi va eruvchi moddalar mollar soni yigindisining nisbatiga son jixatdan teng buladi (Raul qonuni).

bunda P- eritma bug bosimining pasayishi
P_o - toza erituvchining bug bosimi
n₁ - erigan moddaning mollar soni
n - erituvchi moddaning mollar soni
Eritmalar toza erituvchilarga nisbatan yukorirok temperaturada kaynaydi va pastrok temperaturada muzlaydi. Erituvchi bilan eritmaning kaynash temperaturalari orasidagi farkni eritmaning kaynash temperaturasining kutarilishi, muzlash temperaturalari orasidagi farkni esa eritmaning muzlash temperaturasining pasayishi deyiladi.
1000 gr erituvchida 1 mol modda eritilishidan xosil bulgan eritma muzlash temperaturasining pasayishi ayni erituvchi uchun uzgarmas kiymatga ega bulib, uni shu erituvchining krioskopik konstantasi (Kk) deyiladi.
Kaynash temperaturasining kutarilishi xam uzgarmas kiymatga ega bulib, uni erituvchining ebulioskopik konstantasi (Ke) deyiladi. Suv uchun Ke=0.52°; Kk=1.86°
Suyultirilgan eritmalar kaynash temperaturasining kutarilish yoki muzlash temperaturasining pasayishi Eritmaning molyar konsentrasiyasiga tugri proporsional buladi (Raul konuni).
t_muz = Kk ^. C t_qay = Ke ^. C
bunda t_muz - eritma muzlash temperaturasining pasayishi
t_qay - eritma kaynash temperaturasining kutarilishi
C- eritmaning molyar konsentrasiyasi

Eritmaning molyal konsentrasiyasi ifodaga teng. Shuning uchun

t_muz = Kk .1000
t_qay = Ke .1000
Bu tenglamalardan foydalanib, eritmaning kaynash temperaturasining kutarilish yoki muzlash temperaturasining pasayishini, erigan moddaning molekulyar massasini, erituvchi moddalarning mikdorini, xamda erituvchining krioskopik va ebulioskopik konstantalarini xisoblash mumkin.