Turli jarayonlardagi issiqlik effektlari. – Gess qonuni. Kirxgoff qonuni

Dissotsilanish konstantasi

Elektrolitlarning dissotsilanishi qaytar jarayon bo’lib, molekulalardan hosil bo’lgan ionlar o’zaro uchrashuvi natijasida qaytadan molekulalar hosil qilishi mumkin. Shuning uchun, masalan, binar АВ elektrolitning dissotsilanish muvozanatining konstantasi quyidagicha bo’ladi, АВ  А⁺ + В⁺ reaktsiya uchun:

(3.1)

yoki suyultirilgan eritma uchun:

(3.2)

bu yerda, а_АВ, , – dissotsilanmagan molekula, kation va anionlarning muvozanat qaror topgan paytdagi termodinamikaviy faolligi suyultirilgan eritmalar uchun [A⁺], [B^-], [AB] kosentratsiyalardan foydalanish mumkin. Bu kostentratsiya muvozanat kontsentratsiyasi deyiladi.

Dissotsilanish konstantasining qiymatini Vant – Goffning izoterma tenglamasidan foydalanib hisoblab chiqarish mumkin:

Muvozanat konstantasining dissotsilanish darajasini α bilan ifodalash ham mumkin. Agar binar elektrolit АВ ning dastlabki konsentratsiyasi С dissotsilanish darajasi α bo’lsa, kation va anionning kontsentratsiyasi [A⁺] = [B^-] = – αС bo’ladi, dissotsilanmagan molekulalar kontsentratsiyasi [AB] = С – Са = (1 – α) bo’ladi. Buqiymatlarmuvozanatkonstantaifodasigaqo’yilsa:

(3.3)

Suvning dissotsilanishi

Oz bo’lsada suvning bir qism molekulalari vodorod va gidroksil ionlariga dissotsilanadi:

H₂O  H⁺ + OH^-

Suvdagi eritmalarda Н⁺ ioni doimo gidratlangan holda Н⁺ + Н₂ОН₃О⁺ bo’ladi Н₃О⁺ oksoniy (yoki gidroksoniy) ioni deyiladi.Shunga ko’ra, dissotsilanish reaksiyasi quyidagicha bo’ladi:

H₂O + H₂O  H₃O⁺ + OH^-

Qulaylik uchun H₃O⁺ o’rniga H⁺ belgisi yoziladi, lekin aslida (Н⁺) yozilganda u (H₃O⁺) ekanligini esda tutish kerak.

yoki bo’ladi (12.4.)

Suv juda kam dissotsilanadi, suvning dissotsilanish darajasi 293⁰К (25⁰С) da α = 1,8 · 10^-9 ga teng. Dissotsilanish natijasida suvning konsentratsiyasi amalda uncha o’zgarmaydi. Shunga ko’ra ni amalda turg’n deb qabul qilish mumkin va 12.4. tenglama quyidagicha yoziladi:

K_D · = · = const = K_b

Bu yerda, K_b – suv ionlarining ko’paytmasi deyiladi.

Suvda Н⁺ va ОН^- ionlarinig aktivligi va konsentratsiyasi baravar bo’lganligidan [Н⁺] = [ОН^-] = const, =1,8 · 10^-9,

[Н⁺] [ОН^-] = K_b, [Н⁺] = [ОН^-] = , = 18 · 10^-9 · 55,56 = 1,004 · 10^-7 g – oion, K_b = [Н⁺] [ОН^-] = 10^-14 [Н⁺] bilan [ОН^-] ning ko’paytmasi turg’un kattalik bo’lganligidan (10^-14) eritmada [H⁺] ning ko’payishi [ОН^-] ning kamayishiga, [Н⁺] ning kamayishi esa [ОН^-] ning ko’payishiga olib keladi, ya‘ni ko’paytma doimo 10^-14 ga teng bo’ladi. Shunga ko’ra, [Н⁺] va [ОН^-] ning qiymati ularning bittasi orqali ifodalanishi mumkin. Odatda [Н⁺] orqali ifodalash qabul qilingan. Agar muhit neytral bo’lsa: [Н⁺] = [ОН^-] va [Н⁺] = 10^-7, agar muhit kislotali bo’lsa: [Н⁺] > [ОН^-] va [Н⁺] > 10^-7, agar muhit ishqoriy bo’lsa: [Н⁺] < [ОН^-] va [Н⁺] < 10^-7.

Yuqoridagi tenglamalarda eritmalar uchun konsentratsiya o’rniga termodinamikaviy aktivlik ifodasini qo’yish kerak, cheksiz suyultirilgan eritmalar uchungina kosentratsiya ifodasini qoldirish mumkin.

(3.5)

demak, va

– kislotali muhitda

– ishqoriy muhitda

– neytral muhitda

Lekin muhitning kislotali yoki ishqoriy ekanligini bunday ifodalash noqulay.Shunga ko’ra, muhitning reaksiyasi vodorod ioni kosentratsiyasining minus ishorasi bilan olingan logarifmi orqali ifodalanadi. Bu miqdor eritmaning vodorod ko’rsatgichi deyiladi va pH bilan belgilanadi:

pH = lg ; pH = - lg (3.6)

pH = - lg [H⁺]; pH = - lg [H₃O⁺] (3.7)

temperaturaning o’zgarishi bilan suvning dissotsilanish darajasi va dissotsilanish konstantasi o’zgaradi. Natijada reatsiya muhitini ifodalovchi pH – ning qiymati ham o’zgaradi.

pH juda muhim fizikaviy – kimyoviy kattalikdir. Ko’pgina jarayonlar muhitning kislotali yoki asosliligi ma‘lum darajada bo’lganda, ya‘ni pH ma‘lum qiymatga ega bo’lgan sharoitda boradi. Odam va hayvon organizmida, o’simliklarda boradigan ko’pgina jarayonlar, oziq – ovqat, ko’nchilik, to’qimachilik va sanoatning boshqa tarmoqlarida sodir bo’ladigan ko’pgina jarayonlar pH ning ma‘lum qiymati yoki ma‘lum chegarasida boradi. Tirik organizmlarda pH qiymati normadan kamaysa yoki ko’paysa turli kasalliklar kelib chiqishi mumkin.