Eritmalarning elektr o‘tkazuvchanligi Ishning maqsadi

Ekvivalent va molyar elektr o’tkazuvchanlik.
Onzager nazariyasi. Ostvald qonuni
Elektrolitik dissosiasiya darajasi bilan bog’liq bo’lgan elektrolit eritmalarning elektr o’tkazish qobiliyatini tavsiflash uchungina ekvivalent λ yoki molyar μ elektr o’tkazuvchanliklar qo’llaniladi:
λ=1000æ/C ; μ=1000æz/C
Demak, ekvivalent va molyar elektr o’tkazuvchanliklar o’zaro quyidagicha bog’langan , bu yerda z – elektrolit molekulasidagi g-ekv lar soni.
Elektrolit eritmasida har bir ion atrofida ion atmosferasining bo’lishi ionlarning tormozlanishiga olib keladi:
–ion atmosferasining ionga qarama-qarshi tomonga harakati elektroforetik (yoki katoforetik) tormozlanishni keltirib chiqaradi;
–ionning orqasidagi ion atmosferasida ortiqcha miqdorda qarama-qarshi zaryadning bo’lishi relaksasion tormozlanishga olib keladi. Relaksasion tormozlanish asimmetrik effekt ham deyiladi: har qanday ion harakatlanayotganda uning ion atmosferasi sferik simmetriyasi buziladi.
Harakatlanayotgan ion atrofidagi mavjud ion atmosferasining tarqalishi va yangi atmosferaning hosil bo’lishi bir onda sodir bo’lmaydi, uning tiklanishi uchun relaksasiya vaqti talab qilinadi. Natijada harakatdagi ionning oldida ion atmosferasi tashkil topishga, orqasida esa, to’la buzilishga ulgurmaydi. Shu sababli, harakatlanayotgan ionning oldidagi qarama-qarshi zaryadning zichligi bir oz kamroq, orqasida esa yuqoriroq bo’ladi. Bu relaksasion tormozlanishga olib keladi.
Eritmaning konsentrasiyasi ortishi bilan kuchli elektrolitlarda ionlar harakatchanligining va ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning kamayishiga relaksatsion tormozlanish sababdir (2-rasm).

2-rasm. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning konsentrasiyaga (a) va (b) bog’liqligi.

Debay va Gyukkelning elektrolit eritmalari tuzilishining elektrostatik modeli asosida qilgan nazariy hisoblari suyultirilgan eritmalarda (С<10^-2 g-ekv/l), ionlarning o’zaro tormozlanishi sababli, elektr o’tkazuvchanlikning kamayishi konsentrasiyaning kvadrat ildiziga proporsionalligini ko’rsatdi: kuchli elektrolitlarda bog’lanish to’g’ri chiziq bilan ifodalanadi. Bu bog’lanishni ifodalovchi tenglama

ko’rinishga ega, bu yerda _a – erituvchi tabiatiga, dielektrik singdiruvchanligiga, qovushqoqligiga, elektrolit tabiatiga va haroratga bog’liq bo’lgan o’zgarmas son. Elektroforetik va relaksasion tormozlanishlarning elektr o’tkazuvchanlikka ta’sirini ko’rsatadigan Debay va Gyukkelning ifodasiga Onzager nazariyasida aniqliklar kiritilgan va elektroforetik effekt uchun va relaksasion effekt uchun ifodalarni hamda ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning konsentrasiyaga bog’liqligi uchun ifoda keltirib chiqarilgan.
Suyultirilgan eritmalarning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligini aniqlayotganda qiziqarli qonuniyatni kuzatish mumkin. Masalan, K₂SO₄ va Na₂SO₄ eritmalari λ larining chegara qiymatlari orasidagi farq 23,5 ga va teng. Xuddi shunday farq va lar uchun ham kuzatiladi. Bundan suyultirilgan eritmalarda har qaysi ion o’zining λ siga ega degan

1/С 3-rasm. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlikning 1/C ga bog’liqligi.

xulosa chiqadi. Cheksiz suyultiril-gan elektrolit eritmalarida (C0) ionlararo ta’sir yo’qoladi va λ chegaraviy qiymatga intiladi: (3-rasm). Kolraush qonuniga binoan bu yerda: va –kation va anionlarning harakatchanligi. Kuchli elektrolitlarda elektr o’tkazuvchanlik koeffisiyenti deyiladi.

Kuchli elektrolitlar konsentrlangan eritmalarda ham yuqori λ ga ega. Konsentrasiya ortishi bilan λ ning qiymatlari ionlar harakatchanligining kamayishiga bog’liq ravishda kamayadi.
Kuchsiz elektrolitlar eritmalarida ionlararo ta’sirlar kuchsiz bo’ladi va har qanday konsentrasiyada ionlar bir-biridan erkin harakatlanadi. Kuchsiz elektrolitlar uchun bog’liqligi amalda dissosilanish darajasining o’zgarishi bilan ifodalanadi: yoki .
Kuchsiz elektrolitlarning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi, xuddi kuchli elektrolitlar kabi, konsentrasiya ortishi bilan kamayadi, lekin buning sababi dissosilanish darajasining kamayishidir. Kuchsiz elektrolitlarning λ si suyultirilgan eritmalarda ham juda kichik va cheksiz suyultirishga yaqinlashgan sari keskin ortadi (3-rasm): C0 da ga intiladi. bog’liqlik kuchsiz elektrolitlarda chiziqli emas, lekin kichik konsentrasiyalarda bog’lanish chiziqli bo’ladi.
Massalar ta’siri qonuniga binoan konsentrasiya bilan dissosilanish darajasi orasidagi (5) munosabatni keltirib chiqargan edik. Agar ekanligini hisobga olsak va konsentrasiyani suyultirish bilan ifodalasak, Ostvaldning suyultirish qonuni tenglamasini ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik orqali ifodasini keltirib chiqaramiz.