Òzbeksitan respublikasi pàn hàm innovatsiyalar ministrligi berdaq atindaği qaraqalpaq màmleketlik universiteti

II. 2. Potensiometriyada isletiletuǵın elektrodlar
Elektrodlar potensialın anıqlaw metodları
Ximiyalıq analizdiń bul usılı elektrodlar ústinde yamasa elektrodlar aralıǵinda júz bolıp atırǵan processlerge tiykarlanǵan. Bunda sistemanıń qatar shamaları (potensial, tok kúshi, elektr muǵdarı, qarsılıq, sıyımlılıq, elektr ótkezgishlik yamasa dielektrik ózgeshelikleri) ózgeredi. Bul shamalar anıqlanatuǵın elementlardıń eritpe degi konsentraciyasilariga uyqas bolǵanlıǵı yamasa olardıń ayriqsha qásiyetleri menen belgilengenligi ushın olar járdeminde sol elementlardıń tábiyaatı hám muǵdarın anıqlaw múmkin. Ólshenerlik usı bahalardan kóp sanlı ulıwmalasqanları ámeldegi, biraq olar analiz usılların tolıq ańlatpalap bere almaydı hám sol sebepli de usıllardı sinflashda qatar quramalılıqlar bar. Bizińshe barlıq elektr ximiyalıq analiz usıllarında elektr shınjırı tiykarǵı orında turǵanlıǵın esapqa alıp usıllar tiykarına elektrodlarda bolatuǵın processlerdi qoyıw maqsetke muwapıq bolıp tabıladı. Sol tiykarda barlıq elektr ximiyalıq usıllardı úsh gruppaǵa bolıw múmkin:
1) elektrod reaksiyalarına tiykarlanǵan elektr ximiyalıq usıllar (potensiometriya, Voltamperometriya.polyagrafiya, amperometriya, inversion Voltamperometriya, xronoamperometriya, xronopotensiometriya hám basqa Voltaamperometriya, polyagrafiyakulonometriya elektr gravimetriya;
2) elektrod reaksiyalar menen alaqodor bolmaǵan elektr ximiyalıq usıllar (tómen hám joqarı chastotalı konduktometriya dielkometriya),
3) qos elektr qabattıń ózgeriwi menen baylanıslı bolǵan usıllar (tenzammetriya elektr sorbsion analiz).
Elektr tokı tásirinde yamasa ózi elektr tokı payda etip baratuǵın ximiyalıq protsesslar elekto ximiyalıq protsesslar dep ataladı. Bunday protsesslarni ximiyanıń elektrokimyo bóliminde uyreniledi. L. V. Pisarjevskiy táliymatına kóre metall suwǵa yamasa sol metall ionı bolǵan eritpege túsirilse, metall menen suyıqlıq shegarasında elektrod potencialı payda boladı, sebebi metall betindegi ionlar suwdiń qutblangan molekulalarına tartıladı hám metalldan suyıqlıqki oǵada baslaydı hám aqır-aqıbetde teń salmaqlılıq qarar tabadı.
Me↔ Men+ + n Metalldan eritpege ótken oń ionlar teris zaryadlanǵan plastinkaǵa tartıladı hám metall sırtı jaqinına tartılıp qos elektr qabat payda etedi.
Ximiyalıq aktivligine qaray metallar kernew qatarına jaylasadı. Metallardıń kernewler qatarından tómendegi juwmaqlar kelip shıǵadı :
1. Hár bir metall aktivlik qatarında ózinden keyingi metalldı onıń tuzidan siqib shıǵaradı.
2. vodorodtı kislotalardan standart elektrod potencialları teris mániske iye bolǵan metallar siqib shıǵaradı.
3. Metallardınng standart elektrod potencialın oń ma`nisi qansha úlken bolsa, onıń ionı sonsha kúshli oksidlovchilik ózgesheligine iye boladı. Metallardı olardıń birikpelerinen basqa metallar qısıp shıǵarıwın N. N. Beketov jetilisken úyrengen. Beketov metallardı ximiyalıq aktivligin tómenlep barıwı tártibinde «siqib shıǵarıw qatarı» dep atalǵan qatarǵa jaylastırdı. Házirgi waqıtta Beketovning qısıp shıǵarıw qatarı metallardıń elekto ximiyalıq kernewler qatarı dep ataladı.
Metallar bul qatarǵa olardıń standart elektrod potensialları bahalarınıń artıp barıwı tártibinde jaylastırılǵan : K, Na, Ca, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H₂, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Bul qatar standart (normal ) elektrod potensialları qatarı da dep ataladı.

Elektrod procesi teńlemesi	Stаndаrt pоtеnsiаli V	Elektrod procesi teńlemesi	Stаndаrt pоtеnsiаli V
Li^+ + e- = Li K^+ + e- = K Ba^2+ + 2e- = Ba Ca^2+ + 2e- = Ca Na^+ + e- = Na Mg^2+ + 2e- = Mg Al^3+ + 3e- = Al Mn^2+ + 2e- = Mn Zn^2+ + 2e- = Zn Cr^2+ + 2e- = Cr Fe^2+ + 2e- = Fe	- 3,05 - 2,93 - 2,91 - 2,87 - 2,71 - 2,36 - 1,66 - 1,18 - 0,76 - 0,74 - 0,44	Cd^2+ + 2e- = Cd Co^2+ + 2e- = Co Ni^2+ + 2e- = Ni Sn^2+ + 2e- = Sn Pb^2+ + 2e- = Pb 2H^+ + 2e- = H2 Cu^2+ + 2e- = Cu Hg^2+ + 2e- = Hg Ag^+ + e- = Ag Pt^2+ + 2e- = Pt Au^3+ + 3e- = Au	- 0,40 - 0,2 8 - 0,25 - 0,14 - 0,13 0 0,34 0,79 0,80 1,20 1,50

Nernst teńlemesine kóre, eger eritpede potencial payda etiwshi ion
(Me+n) nıń kontsentratsiyasi
[Me+n] = 1 mol/l bolsa, lg[Me+n] = lg1 = 0 Ye_ok/qayt = Ye⁰ teń boladı.
Basqasha aytqanda, standart oksidleniw potencialı - bul t = 250 C de eritpede potencial payda etiwshi ion koncentraciyası 1 mol/l ga teń bolǵanda júzege keletuǵın elektrod potencialı bolıp tabıladı. Ádetde element (ion ) dıń oksidleniw potencialınıń absolyut ma`nisin anıqlaw múmkin emes. Usınıń sebepinen element (ion ) dıń oksidleniw potencialı ma`nisi normal vodorod elektrodı (NvE) potencialına salıstırǵanda anıqlanadı. Standart oksidleniw potencialınıń mánislerinen paydalanıp, oksidleytuǵın hám qaytarıwshılardı hám de olardıń kúshin, oksidleniw-qaytarılıw reaksiyaları baǵdarın, galvanik elementlerdiń elektr jurgiziwshi kúshi (EYuK) di esaplaw múmkin. Metallar hám yarım ótkeriwshilerdiń dúzilisin, sonıń menen birge olardıń elektr ótkezgishligin úyreniw fizikaning ob'ekti esaplanıp, bunı ximiya úyrenmeydi. Elektrokimyoning úyreniw ob'ekti- bul ionlı sistemalar (ekinshi tur ótkeriwshiler) hám fazalar arasındaǵı shegara sırtında júz beretuǵın hádiyselerdi fazalar shegarasınıń strukturası hám zaryadlanǵan bólekshelerdi tashib ótiw mexanizmi kózqarastan kórip shıǵıw bolıp tabıladı. Sonday etip, elektrokimyo- bul ximiya pánlerinıń bólimi bolıp, bul fanda ionlı sistemalardıń fizikalıq-ximiyalıq ózgeshelikleri uyreniledi, sonıń menen birge zaryadlanǵan bóleksheler (elektronlar yamasa ionlar ) qatnasıwında fazalar sırtı shegarası maydanı daǵı processler hám hádiyselerdi úyrenedi. Elekto ximiyalıq sistemalarǵa júzimdiń ximiyalıq dárekleri (gal'vanik elementler) hám elektroliz ámelge ásirilatuǵın elektrolit vannalar kiredi. Elektr tokınıń dárekleri-galvanik elementlerde ximiyalıq energiya elektr energiyası retinde ajraladi`.
Elektrolizda bolsa kerisinshe, elektr energiyası payda bolatuǵın elementlardıń ximiyalıq energiyasın asırıwǵa sarp etiw boladı. Elektr hám ximiyalıq energiyalerdi óz-ara bir-birine aylanıwı bóleksheler (ionlar yamasa molekulalar ) ni elektronlardı ótkeriwshi metall yamasa metallmas maydanı menen dúgiskende hám elekto ximiyalıq reaksiyalar barıwı nátiyjesinde júz beredi. Elektrodlarda baratuǵın elekto ximiyalıq reaksiyalar geterogen processler esaplanadı hám olardıń tezligi elementlardıń bóleksheleri konsentratrasiyasiga, temperaturaǵa, reaksiya zonasına, elementlardıń kelip turıw tezligine hám reaksiya ónimlerinıń alıp ketiw tezligine baylanıslı. Elekto ximiyalıq reaksiyalardıń ayriqsha tárepi mınada, onı tezligi elektrod potensialına baylanıslılıǵı bolıp tabıladı.


Juwmaq
Nitrit ionı tek suwıq sharayatta suyultirilǵan eritpede qısqa muddet bolatuǵın kúshsiz kislota (Ka= 5 ,1 * 1 O^-4) - H NO ₂ ge tiyisli bolıp tabıladı.
Nitrit kislota demde nitrit angidrid hám suwǵa bóleklenedi:
2H N O₂ -> N₂O₃ + H₂O
Nitrit angidrid de tek tómen temperaturada turaqlı, ol úy temperaturasında tezlik penen bóleklenedi.
Nitrit duzları nitrit kislotaǵa salıstırǵanda talay turaqlı bolıp, suwda jaqsı eriydi (qızdırǵanda eriytuǵın gúmis nitrit bunnan tısqarı ). Qurǵaqlay nitritlarning ayırımları qızdırǵanda bóleklenmay suyıqlanadı, ayırımları bolsa bóleklenip ketedi.
Kislotalar nitritlarga tásir ettirilgende, nitrit kislota payda bolıp, ol ańsatǵana bóleklenedi hám gúńgirt gaz NO₂ ajralıp shıǵadı.
Kaliy yodid suyultirilgan mineral yamasa sirke kislota qatnasıwında yadqasha oksidlenedi 2NO;
Mineral kislotalardıń suyultirilgan eritpelerinde yodid ionı basqa oksidlovchilar tásirinen de oksidlangani ushın reaksiyanı sirke kislota ortalıǵında ótkeriw maqsetke muwapıq.
Kaliy permanganat kislotalı ortalıqta nitrit ionı eritpesine tamshılap qosılıp, eritpe qızdırılsa, nitritni nitratǵa shekem oksidleydi hám eritpe reńsizlenedi:
5NO/ + 2MnO₄- + 6H+ - 5NO₃ + 2Mn₂+ + 3H₂O