KIMIYOVIY MUVOZANAT KONSTANTASI - 2. Fizik kimyo — kimyoviy hodisalarni tushuntirish Hozirgi zamon kimyo fanining...

|
2. Fizik kimyo — kimyoviy hodisalarni tushuntirish Hozirgi zamon kimyo fanining quyidagi yo’nalishlarini ta’kidlash mumkin
|
bet | 8/11 | Sana | 22.02.2024 | Hajmi | 98,71 Kb. | | #160996 |
Bog'liq Fizikaviy kimyo fanining zamonaviy tahlil usullarini o\'rgatishda hamda kimyo texnalogiya sohalarini rivojlantirishdagi o\'rniKIMIYOVIY MUVOZANAT KONSTANTASI.
Reaktsiya unumini muvozanat konstantasi (k) deb atalgan kattalik bilan qayd etiladi. Sistemaning tabiatiga qarab bu kattalikning ifodasi turli xil ko’rinishda bo’ladi.
a) sistema gomogen bo’lib, u suyuqliklardan iborat bo’lsa, muvozanat konstantasi, odatda Кс bilan ifodalanadi.
b) sistema faqat gazlardan iborat bo’lsa, muvozanat konstantasi, Кр – bilan ifoda etiladi.
Ko’pgina reaktsiyalar bir xil sharoitda qarama-qarshi ikki tomonga boradi: dastlabki moddalardan turli mahsulotlar va mahsulotlardan dastlabki moddalar hosil bo’ladi. Reaktsiya davom etgan sari, dastlabki moddalarning kontsentratsiyasi uzluksiz pasaya boradi, natijada massalar ta‘siri qonuniga muvofiq, to’g’ri reaktsiyaning tezligi ham kamayib boradi, mahsulotlar kontsentratsiyasi esa aksincha orta boradi, natijada teskari reaktsiyaning tezligi ham oshadi. Nihoyat shunday bir payt keladiki, bu vaqtdan boshlab to’g’ri reaktsiyaning tezligi teskari reaktsiyaning tezligiga tenglashadi: bu vaqtda muvozanat qaror topadi. Dastlabki moddalarning va mahsulotlarning kontsentratsiyasi o’zgarishdan to’xtaydi. Olingan moddalarning bir qismi reaktsiyaga kirishmasdan qoladi. Muvozanat qaror topgan vaqtda moddalar kontsentratsiyasi muvozanat kontsentratsiya yoki partsial bosim deyiladi. Gaz aralashmasida ayrim gazlarning bosimi, ma‘lum moddaning partsial bosimi deyiladi. Kimyoviy muvozanat holati, muvozanat konstantasi kattaligi bilan ifodalanadi.
Vodorod va yoddan vodorod yodid hosil bo’lish reaktsiyasi Н2+J2 → 2HJ ning tezligi reaktsiya uchun olingan moddalar kontsentratsiyalari ko’paytmasiga proportsional bo’ladi:
ERITMALARNING ELEKTR O'TKAZUVCHANLIGI
REJA:
1. Elektroliz. Faradey qonuni
2. Ionlarning harakatlanish tezligi va uni aniqlash usullari
3. Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi
4. Elektr o’tkazuvchanlik ionlar konsentrasiyasi va ionlarning harakatchanligi orasidagi bog’lanish
5. Suvning elektrolitik dissotsiyalanishi
Fizik kimyoning kimyoviy energiyaning elektr energiyasiga va aksincha elektr energiyasini kimyoviy energiyaga aylanishi bilan bog’liq bo’lgan qonuniyatlarni o’rganadigan bo’limi elektrokimyo deb ataladi. Elektrokimyo katta amaliy ahamiyatga ega bo’lib, elektroliz elektr o’tkazuvchanlik va elektr yutuvchi kuchlar haqidagi ta’limotni o’rganadi.
Barcha moddalar elektr o’tkazuvchanligi jihatidan o’tkazgich yarim o’tkazgich va izolyatorlar (dielektriklar) ga bo’linadi. O’tkazgichlarning o’zi I tur va II tur o’tkazgichlarga bo’linadi. Eritma I tur o’tkazgichlarga barcha metallar va ularning qotishmalari shuningdek ko’mir va grafit kiradi.
II tur o’tkazgichlarga elektrrolitlarning (tuzlar, kislotalar va asoslarning) eritmalari va suyuqlanmalari kiradi. Bunda elektr toki elektrolit ionlari orqali uzatiladi (ionli uzatuvchanlik) natijada modda kimyoviy jihatdan o’zgaradi.
ELEKTROLIZ. FARADEY QONUNLARI
Eritmalarda elektr toki ta’sirida kimyoviy reaksiyalar (asosan ajralish reaksiyalari) sodir bo’ladigan jarayon elektroliz deyiladi.
Elektroliz elektr toki ta’sirida parchalanish demakdir.
Elektroliz jarayoni sanoat va qishloq xo’jaligida katta ahamiyatga ega. Masalan, xlor va o’yuvchi ishqorlar osh tuzi eritmasini elektroliz qilib olinadi. Ammiak sintezi uchun zarur bo’lgan toza vodorod suvni elektroliz qilish yo’li bilan olinadi. Elektroliz jarayonida lektrod elektrolit chegarasida elektrokimyoviy reaksiyalar sodir bo’lib, bunda elektrloit bilan eritmadagi ionlar (molekulalar) o’zaro elektron alamshadi. Katodda elektronlar elektroddan ionga (yoki molekulaga) anodda esa iondan (molekuladan) elektrodga o’tadi, bunda ionlar yoki molekulalar o’zining elektr zaryadini yo’qotadi yoki o’zgartiradi. Elektrolitlarda sodir bo’ladigan elektrokimyoviy reaksiyalarda faqat elektronlar elektr tashishi eritmadagi ionlar esa valentligini o’zgartirishi lekin elektrodlar zaryadsizlanmasligi ham mumkin. Ingliz olimi M.Faradey elektrolizni tajribada o’rganib, ikkita muhim qonuni kashf etadi:
1. Elektroliz vaqtida elektrodlardan moddalar miqdori elektrolit orqali o’tgan elektr miqdoriga to’g’ri mutanosibdir.
2. Turli xil elektrolitlardan bir xil miqdordagi lektr o’tkazilganda elektrodlarda ajraladigan (o’zgaradigan) moddalar miqdori shu moddalrning kimyoviy ekvivalentlariga to’g’ri mutanosibdir.
AgNO3, CuSO4 va H2SO4 eritmalari orqali kulon elektr o’tkaizlganda katotda 1,118 mg kumush 0,3293 mg mis va 0,010446 mg vodorod ajralib chiqadi. Kimyoviy ekvivalent eletkrokimyoviy ekvivalentlar deyiladi. Kimyoviyiy ekvivalnet elektrokimyoviy ekvivalentga nisbat o’zgarmas kattalik bo’lib, eritma 964871,6 (yaxlitlanganligi 96500) ga teng va Faradey soni F deyiladi.
Shunday qilib, elektroliz usuli bilan eritma g. ekv modda ajratib olish yoki uni o’zgartirish uchun bir Faradey elektr sarflash kerak. Zanjir orqali o’tgan elektr miqdorini aniq o’lchash metodi Faradey qonuniga asoslangan. Bunday o’lchashlar uchun kumushli, misli, ionli va boshqa kulonometrlar ishlatiladi. Bu asboblarda elektroliz mahsulotlari tortiladi, titrlanadi. Yoki uning hajmi o’lchanadi. Elektroliz mahsulotlarining miqdori ma’lum bo’lgach sarflangan elektr miqdori oson topiladi. Elektroliz sanoatida juda ko’p jarayonlarda ayniqsa, kimyo sanoatida keng qo’llaniladi. Suyuqlantirilgan kriolit Na3AlF6 dan alyuminiy olish suyuqlantirilgan MgCl2 ni elektroliz qilib, magniy olish misni qo’shimchalardan tozalash, ishqor va tuz eritmalarini elektroliz qilib toza vodorod vodorod olish va boshqalar. Bundan tashqari buyumlarni sirtiga boshqa metallar ya’ni xromlash, nikellash kadmiylash kabi ishlar ham elektrolitik usulda bajariladi.
IONLARNING HARAKATLANISH TEZLIGI VA UNI ANIQLASH USULI
Ilgari aytib o’tganimizdek, elektroliz vaqtida anion va kationlar elektr tashuvchilar hisoblanadi. Har bir ion o’zining zaryadiga teng elect tashiydi.
Agar anion bilan kationni zaryadlar kattaligi bir xil bo’lsa, ular baravar tezlik bilan harakatlanayotgan bo’lsa, anionlarning tashigan elektr miqdori kationlarning tashigan elektr miqdoriga teng.
Ionlarning harakatlanish tezligi ularning tabiatiga kuchlanganligiga konesntratsiyaga haroratga muhitning qovushqoqligiga va boshqalarga bog’liq bo’ladi. Ionlarning harkatlanish teligi odatda juda kichik molekulalarning gazlarridan mjuda kichik bo’ladi. bung sabab shuki ionlarning muayyan yo’nalishdagi harakatlanish tezligi bir necha marta kichik bo’ladi.
Bunga sabab shuki ionlarning muayyan yo’nalishdagi harakatlanish tezligiga muhit, erituvchining molekulalari katta qarshilik ko’rsatadi. Tok berilgunga qadar ionlar turli yo’nalishda tartibsiz harakatda bo’ladi. tok berilgandan keyin esa anionlar anod tomonga harakatlanadi. Bu tartibli harakatga erituvchining tartibsiz harakatda bo’lgan molekulalari qarshilik ko’rsatadi.
Ionlarning harakatlanish tezligini aniqlashning turli usullari bor. Eng oddiy usul rangli ionlarning harakatlanish tuzligini aniqlash usulidir. U simon nayga ikkita elektrod taxminan qismiga qadar kaliy xlorid eritmasi quyiladi, ajratgich voronkasiga esa ionlardan biri rangli bo’lgan tuz masalan kaliy permanganat KMnO4 eritmasi quritiladi. Bunda ikkala eritma orasida chegara aniq bilinib turishi kerak. So’ngra elektrodlarga o’zgarmas elektr toki berilsa ma’lum vaqt o’tgandan keyin, ajralish chegarasi ko’tariladi.
Shundan keyin U simon nayning ikkala tirsagidagi eritmalar chegarasi orasidagi farq o’lchab olinadi va shunga ketgan vaqt aniqlaniladi. Ionning harakatlanishi tezligi quyidagicha topiladi:
Bunda h chegaralar farqi t vaqt sekund hisobida
Bu metodning aniqlik darajasi yuqori bo’lmaganligi sababli kam qo’llaniladi. Ionlarning harakatlanish tezligi odatda elektr o’tkazuvchanlik asosida hisoblab topiladi.
Hisoblashda ko’pincha absolyut tezligidan foydalaniladi. Elektrodlar orasidagi masofa eritma sm, potensiallar ayirmasi eritma v bo’lganda, ionning eritma sekundda sm hisobida bosgan yo’li ionning absolyut tezligi deyiladi.
Quyidagi jadvalda ba’zi ionlarning 18C dagi absolyut tezliklari qiymati keltirilgan.
Ionlarning 18 C dagi absolyut tezliklari
( hisobida)
T/r Kation Tezligi Anion Tezligi
1 H+ 0,003620 OH- 0,002050
2
Moddaning tashqi elektr maydon ta’sirida elektr tokini o’tkazish xususiyati elektr o’tkazuvchanlik dyiladi. Eritmalarning elektr o’tkazuvchanligi elektrolitik dissotsiyalanish natijasida eritmada paydo bo’ladigan ionlar tufaylidir.
Eritmalarda elektr zaryadni tashuvchilar ionlar bo’lgani sababli eritmaning elektr o’tkazuvchanligi ionlarning konsentratsiyasiga to’g’ri mutanosib bo’ladi.
Elektr o’tkazuvchanlik vaqt birligi ichida elektrolit orqali o’tgan elektr miqdori (kulonlar) bilan o’lchanadi. Elektr o’tkazuvchanlik qarshilikka teskari kattalik bo’lgani uchun quyidagicha yoziladi: ba’zi elektrolitlar eritmalarining solishtirma elektr o’tkazuvchanlik qiymatlari keltirilgan.
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
2. Fizik kimyo — kimyoviy hodisalarni tushuntirish Hozirgi zamon kimyo fanining quyidagi yo’nalishlarini ta’kidlash mumkin
|