Umumiy kimyo

Tajriba natijalari quyidagi tartibda yoziladi

1. Probirkaning og’irligi - G_1, (g)

2. Probirkaning erituvchi bilan birgalikdagi og’irligi - G₂, (r)
3. Erituvchining og’irligi - (G = G₂ - G₁), (g)
4. Kichkina probirkaning og’irligi - g₁, (r)
5. Kichkina probirkaning modda bilan og’irligi - g­₂, (g)
6. Erigan moddaning og’irligi. - (g = g₂ - g₁), (g)
7. Muzlash haroratini pasayishi - t = t₀ - t₁
8. Erituvchining krioskopik doimiyligi - K_kr.

Tajribadan olingan natijalar quyidagi jadvalga yoziladi

3.1-jadval

Modda turi	Modda og’irligi		Muzlash harorati, ^0C		Molekulyar og’irligi va formulasi
	q, g	G, g	Haqiqiy	Haqiqiy	Tajribada	Nazariy
Erituvchi			1) t0 2) t0­ 3) t0	to
Erigan modda			1) t1 2) t1 3) t1­­­­­­	t1

Qilingan ish haqida quyidagicha hisobot yoziladi.

1. Suyultirilgan eritmalarning muzlash haroratini aniqlash uchun ishlatiladigan asbob tasvirini chizing.

2. Tajriba natijalari asosida erigan moddaning molekulyar og’irligini hisoblang va formulasini yozing.

LABORATORIYA ISHI №20
KUCHSIZ ELEKTROLITLARNING DISSOTSIYALANISH DARAJASI (α) VA (Kd) ANIQLASH
Ishdan maqsad: Kuchsiz elektrolitlarning elektr o’tkazuvchanligini aniqlab, ularning dissosiasiyalanish darajasi va konstantasini hisoblashni o’rganish.
NAZARIY MA’LUMOT
Eritmalarda qisman yoki to’liq ionlarga ajraladigan kimyoviy birikmalar elektrolitlar deb nomlanadi. Kuchsiz yoki kuchli elektrolitlar mavjud. Kuchli elektrolitlar deyarli to’liq ionlarga dissosiyalanadi. Kuchsiz elektrolitlar eritmalarida ionlar orasidagi ta’sirlanish ular qisman dissosiyalangani uchun kuchsizroq. Elektrolitlarni statistik nazariyasi uchun boshlang’ich nuqta sifatida quyidagi nizomga asoslanadi: eritmaning hajmida ionlar xaotik emas, balki ularning o’zaro aloqadorligi (Kulon ta’sirlanishi) qonuniyatiga binoan tarqalgan. Har bir ionning atrofida markaziy ionga qarama-qarshi ishorali ion atmosfera (ion buluti) mavjud. Turli ishorali elektr zaryadlarning fazoda shunday taqsimlanishi ular o’rtasidagi tortishishning potensial energiyasiga bog’liq. Shuning uchun o’zaro tortishish energiyasini hisoblab, elektrolitlarning hamma termodinamik xossalarini tushunish va elektrolitlarning suyultirilgan eritmalarining ba’zi xossalarini topish mumkin. Ionlarning o’zaro tortilish elektrostatik energiyasini bilish ionlarning kinetik xossalarini, masalan, elektrolitlarning elektr o’tkazuvchanligini o’rganishda ham ahamiyati katta. Elektrolitlar eritmasi ionlarning individual xossalariga va eritmaning hajm birligidagi ularning umumiy soniga bog’liq bo’lgan spesifik (o’ziga xos) xususiyatlarga ega. Kuchsiz elektrolitlarning elektr o’tkazuvchanligi asosan, elektrolitning konsentratsiyasiga va temperaturaga bog’liq bo’lgan dissosiasiya darajasi bilan aniqlanadi.
B inar elektrolitning dissosiyalanish jarayonini quyidagicha ifodalash mumkin: AV A⁺ + V^-
Dissosiasiya jarayonining muvozanat konstantasi suyultirish qonunidan keltirilgan tenglama yordamida ifodalanadi:

Dissosiasiya darajasi α elektr o’tkazuvchanlikni o’lchash usuli bilan topiladi. Solishtirma va ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik degan tushunchalar bor. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik bir-biridan 1 sm² yuzali ikki tekis elektrodlar orasida joylashgan suyuqlikning elektr o’tkazuvchanligidir. Solishtirma elektr o’tkazuvchanlik χ solishtirma qarshilik ρ ga teskari bo’lgan qiymat:

bu erda: l - elektrodlar oralig’idagi masofa, S - elektrod yuzasi. Bir-biridan 1 sm masofada joylashgan elektrodlar oralig’idagi tarkibida 1 g-ekv modda bo’lgan eritmaning elektr o’tkazuvchanligi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik (λ) deyiladi.

Ish bajarish tartibi: solishtirma elektr o’tkazuvchanlikni o’lchash uchun reoxordli ko’prik R-38 qo’llaniladi.
Eritmaning solishtirma elektr o’tkazuvchanligini hisoblash uchun quyidagi formuladan foydalaniladi:

l/S nisbat faqatgina elektrodlar o’lchami va ularning bir-biriga nisbatan qanday joylashganligiga bog’liq. Bu nisbat idishning doimiysi bo’lib, idish qarshiligining sig’imi deb ataladi. l/S = const ni aniqlash uchun elektr o’tkazuvchanlik o’lchanayotgan idishga pipetka yordamida 40 ml 1/50 yoki 1/100 N konsentrasiyali KCl eritmasi quyiladi. Termostatda 25°C da 15 minut ushlab turiladi, so’ng R_KCl aniqlanadi. KCl eritmasi uchun 25°C da solishtirma elektr o’tkazuvchanlik ma’lumotnomadan olinadi, R_KCl va χ_KCl bilib const = χ_KCl R_KCl hisoblanadi.

Umumiy elektr o’tkazuvchanligi juda kichik bo’lgan juda suyultirilgan eritmalar uchun suvning o’zini ham elektr o’tkazuvchanligi hisobga olinadi. Suvda elektr o’tkazuvchanlikning paydo bo’lishi uning molekulalari juda oz miqdorda bo’lsa ham N⁺ va ON^- ionlarga dissosiyalanganligidandir va asosan, unda erigan is gazi va shishadan erib o’tgan moddalar borligi bilan tushuntirsa bo’ladi. Suvning elektr o’tkazuvchanligini o’lchash boshlanganda elektrodlar va idish tozalab yuviladi, unga 40 ml suv quyiladi, termostatga 15 minutcha qo’yilib, uning qarshiligi o’lchanadi va suv bir necha marta almashtirilib o’lchashlar takrorlanadi. Suvning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi quyidagi formula yordamida hisoblanadi:

So’ngra elektrodlarni ehtiyotkorlik bilan idishdan chiqarib, suv to’kiladi va pipetka yordamida tekshirilayotgan kuchsiz elektrolitning 0,1 N eritmasidan 40 ml quyiladi. Bu eritmaning 10 l da 1 g-ekv modda bor, ya’ni u 10 marta suyultirilgan. Elektrolit eritmasi quyilgan idish termostatga o’rnatiladi va u termostatning temperaturasini qabul qilgandan keyin R_x aniqlanadi. 20 ml li pipetka yordamida idishdan 20 ml eritma chiqarib, 20 ml distillangan suv quyiladi. U suv termostatdagi alohida kolbachadan olinadi. Endi idishdagi tekshirilayotgan eritma 2 marta suyultirilgan bo’lib, umumiy suyultirish esa 20 ga teng, ya’ni tekshirilayotgan moddaning 1 g-ekvivalenti 20 l da erigan. Uning R_x2 qarshiligi aniqlanadi. Yana pipetka yordamida eritmadan olinib, uning o’rniga 20 ml distillangan suv solinadi. Suyultirish yana 2 marotaba oshadi, boshlang’ich eritmaga nisbatan esa 40 marta bo’ladi, ya’ni 1 g-ekv modda 40 l suvda eriganligiga to’g’ri keladi. Yana R_x3 qarshilik aniqlanadi va shunday tajribalar 5-6 marta takrorlanadi.


Ishning hisoboti: har bir suyultirish uchun quyidagi hisoblar bajariladi:

1. 
   Solishtirma elektr o’tkazuvchanlikni, χ_eritma = const / R_x
   
2. 
   Tuzatilgan elektr o’tkazuvchilikni, buning uchun eritmaning elektr o’tkazuvchanligidan suvning elektr o’tkazuvchanligi ayirib tashlanishi kerak.
   

3. 
   Berilgan suyultirishda ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikni quyidagi formula bilan aniqlanadi:
   

4. 
   Dissosiyalanish darajasi quyidagi formula bilan aniqlanadi:
   

bu erda: _{ } - cheksiz suyultirilgandagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik.

5. 
   Dissosiyalanish konstantasi quyidagi tenglama asosida hisoblab topiladi:
   

Olingan natijalar 6.1-jadval va grafiklar shaklida keltiriladi.

χ = f (V) va λ = f (V).
6.1-jadval

Tajriba №	V (suyultirish)	Rx	χeritma		λ	α	KD

Suyultirilgan eritmalarning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi temperaturaga quyidagicha bog’langan:


bu erda: χ₂₅ - 25°C da solishtirma elektr o’tkazuvchanlik; α, β – elektrolit tabiatiga bog’liq bo’lgan elektr o’tkazuvchanlikning temperaturali koeffisienti.
Kuchsiz kislotalar uchun α = 0,0104, kuchli asoslar uchun α = 0,0190, tuzlar uchun α = 0,0220.


KUCHLI ELEKTROLIT ERITMALARNI EKVIVALENT ELEKTR O’TKAZUVCHANLIGINI SUYULTIRISH SONIGA BOG’LIQLIGI.
Ishdan maqsad: Kuchli elektrolit eritmalar uchun λs = f (s) bog’lanishni aniqlash.
Ishni bajarish tartibi: kuchli elektrolitlar Kolraush qonuniga bo’ysunadi. λ= _{ } Bu qonunni isbotlash va _{ }ni aniqlash uchun turli konsentratsiyali kuchli elektrolit eritmasining solishtirma elektr o’tkazuvchanligini aniqlash kerak. Buning uchun o’qituvchi tomonidan ko’rsatilgan kuchli elektrolitning 0,1 N eritmasidan 40 ml elektr o’tkazuvchanlikni o’lchaydigan idishga solib, kuchsiz elektrolitning solishtirma elektr o’tkazuvchanligini o’lchagandagi tajribalarni takrorlash kerak. SHuningdek yuqoridagi qiymatlarni hisoblaymyz (χ, λ).
Ishning hisoboti: topilgan qiymatlar 7.1-jadvalga kiritiladi.

7.1-jadval

Tajriba №	V	Sg-ekv/l	Vc	Rx	χ=χeritma	χ	λ

Natijalar asosida λ = f (V_c) grafigi chiziladi va kuchli elektrolit eritmasi uchun _{ } ning qiymati topiladi.
Shuningdek kuchsiz elektrolitlarning dissotsiyalanish konstantasini temperaturaga bog’liqligidan foydalanib, bir qator termodinamik funksiyalarni hisoblash mumkin. Qaytar va izotermik ravishda ketadigan dissotsiyalanish jarayonining maksimal foydali ishini quyidagi tenglamadan topish mumkin:
A_max = -∆G⁰ = RT lnK



Agar bir necha temperaturadagi dissotsiyalanish konstantasi ma’lum bo’lsa, Vant-Goffning izobara tenglamasidan dissotsiyalanish jarayonining issiqlik effektini hisoblash mumkin.

bu erda: K₁ va K₂ – turli temperaturadagi dissotsiyalanish konstantasi; △N⁰ – jarayonning issiqlik effekti, kal / mol yoki J/mol. ∆N⁰ ning qiymatini lgK = f (1/T) ga bog’lanishni grafik ko’rinishidan aniqlasa bo’ladi, chunki

2,3 lgK = -∆N⁰ /RT + const
∆N⁰ = 2,303Rlgβ.
bu erda: β – to’g’ri chiziqning absissalar o’qiga tushish burchagi.
∆G = ∆H - T∆S tenglamadan izobarik-izotermik potensial (△G) ning qiymati ma’lum bo’lsa, entropiyaning o’zgarishini topish mumkin:
∆S = ∆N⁰ - ∆G/T, kal/mol·grad yoki J/ mol·grad.
Bu yo’l bilan qiyin eruvchi moddalarning erigandagi termodinamik funksiyalarining o’zgarishini hisoblasa bo’ladi, faqat K ning o’rniga to’yingan eritmalarning elektr o’tkazuvchanligidan aniqlangan eruvchanlik ko’paytmasi qo’yiladi.


Joriy nazorat savollari va topshiriqlar:

1. 
   Noelektrolit va elektrolit eritmalar. Elektrolit eritmalar xossasining noelektrolit eritmalar qonunlaridan chetlanishi. Izotonik koeffisient.
   
2. 
   Elektrolit eritmalarining dissosiasiyalanish sabablari.
   
3. 
   Elektrolitik dissosiasiyalanish nazariyalari (Arrenius, Kablukov va boshqalar).
   

4. Dissosiasiyalanish darajasi. Uning konsentratsiya bilan o’zgarishi.
5. Dissotsiasiyalanish konstantasi. Dissotsiasiyalanish konstantasining dissotsiasiyalanish darajasi bilan bog’liqligi.
6. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik, uning konsentratsiyaga bog’liqligi, suyultirish bilan o’zgarishi.

7. 
   Ionlar harakatchanligi. Uning fizik ma’nosi. Kolraush qonuni.