26-Mavzu: Ionli reaksiyalar

26-Mavzu: Ionli reaksiyalar. Suvni dissotsiatsiyasi. pH - vodorod ko'rsatkichi.
Kuchsiz elektrolit b o ig an suv oz darajada H ⁺ va O H ^- ionlariga dissotsilanadi, bu ionlar dissotsilanmagan molekulalar bilan muvozanatda boiadi:
H₂O= H⁺+OH^-
Ionlarning konsentratsiyasi odatda 1 litrdagi ionlarning mollari bilan ifodalanadi. Suvning dissotsilanish tenglamasidan ko'rinib turibdiki, unda [H⁺] va [O H ^- ] bir xil. Bir litr suvda xona temperaturasida (22 °C) faqat 10^-7 mol suv dissotsilanishi va bunda 10^-7 mol/1 $ |H ⁺ ionlari va 10^-7 mol/1 O H" ionlari hosil boiishi tajribada aniqlangan.
Suvdagi vodorod ionlari bilan gidroksid ionlari konsentratsiyalarining k o 'p ay tm asi suvning ion k o ‘paytm asi deyiladi (K. bilan belgilanadi). Muayyan temperatura K_e — o'zgarmas kattalik boiib, 22 °C da son jihatidan 10^-14 teng:
К = [H⁺] [OH^-] = 10^-7 • 10^-7 -10 ^-14
[H⁺] [OH^-] ko'paytm aning o'zgarmasligi har qanday suv eritmada vodorod ionlarining konsentratsiyasi ham , gidroksid ionlarning konsentratsiyasi ham nolga teng b oiishi mum kin emasligini ko'rsatadi. Boshqacha aytganda, kislota, asos yoki tuzning suvdagi har qanday eritmasi tarkibida N + ionlar ham, O H + ionlar ham boiadi, toza suv uchun [H +] — [OH"] = 10"7 mol/1. Agar unga kislota qo‘shilsa, u holda [H+]10“7 mol/1 dan katta, [OH ] esa 10“7 mol/1 dan kichik b o ia d i va aksincha, agar suvga ishqor qo'shilsa, u holda [H+] 10"7 dan kichik, [OH"]esa 10^-7 mol/1 dan katta boiadi.
M anfiy daraja ko‘rsatkichli sonlarni ishlatish bilan bogliq noqulayliklarni yo‘qotish uchun vodorod ionlari konsentratsiyasini vodorod ko‘rsatkich orqali ifodalab, pH simvoli («ре-ash» deb o'qiladi) bilan belgilash qabul qilingan.
Vodorod ionlari konsentratsiyasining teskari ishora bilan olingan o‘nli logarifmi vodorod k o ‘rsatkich pH deyiladi:
Sxemadan ko‘rinib turibdiVi, pH qancha kichik boisa, H + ionlarning konsentratsiyasi snuncha katta, y a’ni m uhitning kislotaliligi yuqori boiadi; aksincha, pH qancha katta b o isa, H + ionlarning konsentratsiyasi shuncha kichik, ya’ni m uhitning ishqoriyligi yuqori boiadi.
Tabiatdagi va texnikadagi turli-tum an jarayonlarda pH ning ahamiyati nihoyatda kattadir. Kimyo, oziq-ovqat va to ‘qimachilik sanoatlarida ham da sanoatning boshqa tarmoqlaridagi ko‘pchilik ishlab chiqarish jarayonlari m uhitning m uayyan reaksiyasida, y a’ni m a iu m m uhitdagina sodir b o ia d i. Q ishloq x o ‘jaligi ekinlarining yaxshi rivojlanishi va yuqori hosil olish uchun ham tuproq eritmasi muayyan boiishi zarur. Tuproq eritmasining pH qiymatiga qarab tuproqlar kuchli kislotali (pH =3 — 4), kislotali (pH =4 — 5), kuchsiz kislotali (pH =5), ishqoriy (pH = 8 — 9)
Tuproqni ohaklash yoki gipslash zarurligi eritmaning (tuzli so‘rimning) vodorod ko‘rsatkichini hisobga olib aniqlanadi; pH ning qiymatiga qarab jadvallar bo‘yicha solinadigan moddalarning miqdori aniqlanadi.
Vodorod koʻrsatkich, rN - eritmadagi vodorod ionlari konsentratsiyasining oʻnlik manfiy logarifmida olingan qiymati. Bu son V. k. deb ataladi va rN bilan belgilanadi: rN=— lg[H+]. Toza suvda yoki neytral muhitdagi suvli eritmada 25° da vodorod ionlari [N+| va gidroksid ionlari [N~] ning konsentratsiyalari teng: [N+|=[ON-]=110-7. Shu temperaturadagi N+ va ON~ ionlari konsentratsiyalarining koʻpaytmasi: %KHjO=[H+][OH-]=10-710-7=10-14.
Demak, maʼlum temperaturada N+ va ON~ ionlari konsentratsiyalari koʻpaytmasi oʻzgarmas son boʻlib, bu ionlar konsentratsiyasini ulardan birining konsentratsiyasi bilan ifodalasa boʻladi; odatda buni [N+] bilan ifodalash qabul qilingan. Demak, neytral muhitda: pH=-Ig[H+]=-]gl0-7=7 boʻladi. Agar rN<7 boʻlsa, muhit kislotali, rN>7 boʻlsa, muhit ishqoriy boʻladi. rN qiymati 7 dan qanchalik kichik boʻlsa, eritmadagi N+ ionlarining konsentratsiyasi shunchalik katta, muxit shunchalik kuchli kislotali boʻladi va aksincha rN qiymati 7 dan qanchalik katta boʻlsa, eritmadagi ON~ ionlarining konsentratsiyalari shunchalik katta va muhit shunchalik kuchli ishqoriy boʻladi. Tuproq muhitini aniqlashda, toʻqimachilik, boʻyoqchilik, koʻnchilik, qogʻoz, kimyo va oziq-ovqat sanoatida V. k.ning ahamiyati katta.