Elektrolitik dissotsiyalanish nazariyasi

 Turmushda biz  toza suvni hech uchratmaymiz. Tabiiy suvlarning hammasi eritmalardan iborat. Toza shisha ustiga bir tomchi vodoprovod suvini bugʻlatib, unga ishonch hosil qilish mumkin. Yani shishada xira dogʻ hosil boʻladi. Bu suvda erigan tuzlarning ajralib chiqqanini koʻrsatadi. Yomgʻir va qor suvlari bugʻlatilganida dogʻ hosil boʻlmaydi, bu suvlar toza tabiiy suv hisoblanadi, ammo ularning tarkibida azot, kislorod va boshqalar erigan holda boʻladi.

Eritmalar tabiatda katta ahamiyatga ega. Tabiiy shifobaxsh suvlar koʻpgina togʻ jinslarining qatlamlari paydo boʻladi. Oʻsimliklarning oʻsishi uchun zarur tuzlarni tuproqdan eritmalar holida oladi. Agar doimiy suvlarda erigan tuzlarning miqdori keragidan ortiq boʻlsa, bunday suvlar ekinlarni sugʻorish uchun yaroqsiz boʻladi. Odam va hayvonlarda ham ovqatni singdirish jarayonlari ham suvda erigan holda amalga oshadi.

Barcha moddalar elektr toki taʻsiriga munosabatiga koʻra ikki guruhga: elektr tokini oʻtkazadigan va elektr tokini oʻtkazmaydigan moddalarga boʻlinadi. Keyinchalik ayrim murakkab moddalarning suvdagi eritmasi elektr tokini oʻtkazishi aniqlandi. Bu hodisalar mukammal oʻrganilib, eritmalari elektr tokini oʻtkazadigan moddalarni elektrolitlar, eritmalari elektr tokini oʻtkazmaydigan moddalar noelektrolitlar deb ataladigan boʻldi.

Nima uchun ayrim moddalarning suvdagi eritmasi elektr tokini oʻtkazadiyu, boshqa moddalar har holatda ham elektr tokini oʻtkazmaydi degan savol tugʻiladi. Bu savolga 1887-yil S. Arrenius javob topdi va shunga koʻra oʻz nazariyasini yaratdi: 

1. Elektrolitlar suvda eriganda musbat va manfiy ionlarga ajraladi. 
2. Elektrolitlarning suvda erib ionlarga ajralish hodisasi elektrolitik dissosatsiya deyiladi. Qand, efir, spirt va boshqa suvda eriganda ionlarga dissotsiyalanmaydi, ajralmaydi.
3. Elektr toki ta’sirida musbat zaryadlangan ionlar katodga, manfiy zaryadlangan ionlar anotga tomon harakatlanadi.
4. Musbat zaryadlangan ionlar kationlar, manfiy zaryadlangan ionlar anionlar deyiladi. 
5. Dissotsiyalanish – qaytar jarayon, molekulalarning ionlarga ajralishi bilan bir vaqtda ionlarning birikish jarayoni ham sodir boʻladi. 

Elektrolit moddalar eritmalarining elektr tokini oʻtkazishini tushunish uchun avvalo moddalarning tuzilishini va ulardagi kimyoviy bogʻlanish tabiatini eslash zarur. Qattiq holdagi osh tuzi elektr tokini oʻtkazmaydi, lekin uning suvdagi eritmasi elektr tokini oʻtkazadi, chunki eritmada zaryadlangan zarrachalar – ionlar hosil boʻladi. Eritmalarga elektr toki ulangan elektrodlar tushurilganida musbat zaryadli ionlar elektr manbayining manfiy qutibi (katod) tomon tortiladi, manfiy zaryadli ionlar esa elektr manbayining manfiy qutibi (anod) tomon tortiladi.Shunga koʻra ular kationlar,anionlar deyiladi. 

Kislota, ishqor va tuzlarning dissotsiyalanishi

1. Kislotalar. Suvda yaxshi eriydigan  kislotalar kuchli elektrolit hisoblanadi. Elektrolitik dissotsiya nuqtai nazaridan: kislotalar – murakkab modda boʻlib  dissotsiyalanadigan kation sifatida vadorod ionlari, anion sifatida turli kislota qoldiqlari hosil qiladigan ekektrolitlardir. Kislota tarkibidagi vodorodning miqdoriga qarab,vodorod ioni bitta boʻlsa dissotsiyalanish bir bosqichda, vodorodning miqdori ikta boʻlsa  dissotsiyalanish ikki bosqichda,  vodorodning miqdori uchta boʻlsa  dissotsiyalanish uch bosqichda boradi. Vodorod ionlari eritmaga kislotali muhit beradi.

HBr →H⁺+Br^–;  HNO₃→H⁺+NO₃^–;

H₂SO₄ →H⁺+HSO₄^– ;  HSO₄^– →H⁺+SO₄^-2.

H₃PO₄ →H₂PO₄^–+H⁺;  H₂PO₄^– →HPO₄^-2 +H⁺;  HPO₄^-2 →PO₄^-3

Kislotalarning nordon mazasi, indikatrlar rangini oʻzgarishi eritmalarda vodorod ionlarining mavjudligi va unung konsentrasiyasiga bogʻliq.

1. Elektrolitik dissotsiyalanish nuqtai nazaridan asoslar-murakkab modda boʻlib  dissotsiyalanganida kation sifatida metall ionlari, anion sifatida gidroksil  ionlari hosil qiladigan elektrolitlardir. Gidroksil  ionlari eritmada  ishqoriy muhit hosil qiladi.

NaOH→Na⁺+OH^–; Ca(OH)₂→Ca⁺²+2OH^–

Suvda yaxshi eriydigan asoslar-ishqorlarning eritmalari ionlarga toʻliq disosasiyalanadi, dissotsiyalanganida anion sifatida faqat gidroksil ionlari hosil boʻladi.

• Elektrolitik dissotsiya nuqtai nazaridan tuzlar-murakkab modda boʻlib, dissotsiyalanganida metall kationi va kislota qoldigʻi anionini hosil qiladigan elektrolitlardir. Ular tarkibiga koʻra ionlarga turlicha disotsiatsiyalanadi. Elektrolitik dissotsiya mexanizmi, dissotsiya darajasi, kuchli, kuchsiz elektrolitlara) Agar tuz oʻrta tuz boʻlsa disosatsiya quyidagicha boʻladi:

NaNO₃→Na⁺+NO₃^–;   K₂SO₄→2K⁺+SO₄^-2;   Al₂(SO₄)₃→2Al⁺³+3SO₄^-2.

b) Nordon tuzlar dissotsiyalangan metal kationi bilan vadorod ioni ham hosil boʻladi. 

 NaHSO₄→Na⁺+HSO₄^–;    HSO₄^–→H⁺+SO₄^-2.

v) Agar asosli tuzlar boʻlsa,dissotsiyalanish quyidagicha boʻladi .

MgOHCl→MgOH⁺ + Cl^–;  MgOH⁺→Mg⁺+OH^–

Tuzlar elektrolitik dissotsiyalanish jihatdan ancha murakkab modda. Dissotsiyalanganida metal kationi va kislota qoldigʻi anioninidan tashqari kislota qoldigʻi anionida tashqari tarkibida vodorod va gidrooksid ionlari xam boʻlishi mumkin. 

Elektrolitik dissotsiya mexanizmi, dissotsiyalanish darajasi, kuchli, kuchsiz elektrolitlar

  Moddalar suvda erib elektr tokini oʻtkazishiga sabab, suv molekulalari qutbli boʻladi, biror tuzning kislotali suvga tushganida uning kislotadagi ionlar kislotali suvga tushganida uning sirtidagi ionlar suvning qutubli molekulalarni oʻziga toptadi. Natijada suvning tortilib turgan molekulalarini harakatda boʻlgan boshqa molekulalar tortib turadi. Shu tufayli suvga tushgan kristallar asta-sekin suvda eriydi va erkin xarakat qiladigan ionlar  hosil boʻladi. Bu ionlar tartibsiz xarakatda boʻladi, ular bir-biri bilan toʻqnashib, birikishi va molekulalar hosil qilishi mumkin.

Eritma konsentrasiyasi qanchalik yuqori boʻlsa ionlar shuncha tez toʻqnashadi. Eritmadagi moddalarni ionlarga qanchalik koʻp yoki kam ajralaganini koʻrsatadigan kattalik bor. Bu kattalik dissotsiya darajasi deyiladi va u α harfi bilan belgilanadi. U m= ionlarga ajralgan molekulalar sonini, М butun molekulalar soniga nisbati bilan oʻlchanadigan kattalikdir. 

α=dms\bms; α= m\М 

Bu formulada dms – dissotsiyalangan molekulalar soni – m, bms – butun molekulalar soni. Moddaning dissotsiyalanish doimiysi qancha kata boʻlsa, uning dissotsiyalanish xususiyati shuncha yuqori boʻladi. Elektrolitlar dissotsiyalanganida ionlarga koʻp yoki kam ajralishi mumkin, elektrolitlar 3 guruxga boʻlinadi: dissotsiyalanish darajasining qiymati 30% dan yoqori boʻlsa kuchli, 3-30% oraligʻida boʻlsa oʻrtacha kuchli, 3% dan kam boʻlsa kuchsiz elektrolitlar deyiladi.

Konsentrasiyning oʻzgarishi, hamda temperaturaning koʻtarilishi dissotsiya qiymatini oʻzgartiradi. Suvda yaxshi eriydigan tuzlar va asoslar kuchli elektrolitlardir, ularning eritmalari toʻliq ionlarga ajraladi. Kuchsiz elektrolitlarning dissotsiyalanishi eritmadagi moddaning konsentratsiyasi kamayganda ortib boradi.