M. T. Gulamova analitik kimyo fanidan ma’ruza matni buxoro-2011 Taqrizchilar

2.4. Aktivlik. Aktivlik koefficienti va ion kuchi.
Ionlararo kuch eritmaning elektr o’tkazuvchanligini pasaytiribgina qolmay, balki osmotik bosim kattaligiga, muzlash va qaynash haroratiga hamda ionlarning kimyoviy reakciyaga kirishish hususiyatiga ham ta`sir etadi.
Ionlar kuchi ta`sirini hisobga olish uchun 1901 y G.Lьyuis eritmada samarali koncentraciyani ifodalash uchun ionlar aktivligi (α) degan tushunchani kiritdi. Ionlar ana shu aktivligi (samarali koncentraciya) ga muvofiq o’zaro ta`sirlashadi.
Cheksiz suyultirilgan eritmalarda aktivlik koncentraciyaga teng:
а = с ( 1 )
Real eritmalarda ionlararo kuchning ta`siri tufayli aktivlik koncentraciyadan kichik bo’ladi. Buni izohlash uchun N.Bьerrum fanga aktivlik koefficienti tushunchasini kiritdi.
Aktivlikning ion (haqiqiy) koncentraciyasiga nisbati aktivlik koefficienti (f ) deyiladi:
f = а/c ( 2 )
Demak, aktivlik koefficienti faqat eritmadagi elektrolitning koncentraciyasiga bog’liq bo’lib qolmay, balki shu eritmadagi tashqi ionlar koncentraciyasiga ham bog’liqdir. Shu ionlarning o’zaro ta`sir kuchini ifodalovchi kattalik ion kuchi qonunini 1921 yilda amerika olimlari T.N.Lьyuis va M.Rendal kashf qildi. Eritmaning ion kuchi (m) eritmadagi barcha ionlar koncentraciyalarining o’sha ion zaryadlari kvadrati ko’paytmasi yig’indisining yarmiga teng, ya`ni:
( 3 )
bu erda
C₁, C₂, ... , C_n - eritmadagi har bir ionning koncentraciyasi (g-ion/l);
Z₁, Z₂, ... , Z_n - ionlarning zaryadlari.
Umumiy holda:
( 4 )
Ion kuchi ortishi bilan eritmada aktivlik koefficienti kamaya boradi. Ammo ma`lum bir minimal qiymatga erishgandan so’ng ion kuchi ortishi bilan aktivlik koefficienti ham orta boradi.
Eritmaning ion kuchi bilan aktivlik koefficienti orasidagi matematik bog’lanishni 1923 yilda P.Debay va E.Hyukkelь aniqlagan. Eritmaning koncentraciyasiga qarab, bu bog’lanish turlicha ifodalanadi. Suyultirilgan eritmalar uchun:
( 5 )
Yuqori koncentraciyadagi eritmalar uchun:
( 6 )
Koncentrlangan eritmalar uchun ( 6 ) formula quyidagicha yoziladi:
( 7 )
bunda
a - shu ion radiusi, sm
A - empirik koefficient.
:
H<sub>2</sub>O + H<sub>2</sub>O  H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + OH<sup>-</sup> ( 1 )
Tenglama soddalashtirilgan holda yozilsa H<sub>2</sub>O  H<sup>+</sup> + OH<sup>-</sup> bo’ladi.
Bunga massalar ta`siri qonunini qo’llanilsa, suvning dissocilanish konstantasi
( 2 ) kelib chiqadi.
Suvning ionlanish darajasi juda kich: 25⁰С da 1 litr suvning 1:10000000 yoki 10^-7 moligina ionlarga ajraladi, shuning uchun ionlarga ajralmagan molekulalar soni ionlarga ajralgan molekulalar sonidan bir necha barobar katta bo’ladi. KW doimiy kattalik bo’lib suvning ion ko’paytmasi deyiladi
( 3 )
1 l suvning (25^оda) massasi 997,8 g H₂O ning molekulyar massasi 18,02 g/molь. 1 l suvda H₂O ning mollar soni 25^оС da

u holda ohirgi tenglikdan:
K_W = 18  10^-16  55,4 = 1  10^-14;
K_W = [H⁺] [OH^-] = 1  10^-14 ( 4 )
(4) -tenglamadan [H⁺] va [OH^-] tonsak,
, g.ion/l ( 5 )
Bu tenglamadan shunday hulosa qilish mumkinki, suvli eritmadagi [H⁺] va [OH^-] koncentraciyasining har qanday qiymatlarida ularning ko’paytmasi doimiy son bo’lib, 1  10^-14 ga teng. Hisoblashlarda qulaylik bo’lishi uchun 1909 y S.Syorensen vodorod (рН) va gidroksid (рОН) ko’rsatgich kiritishni taklif qilgan. Eritmadagi vodorod va gidroksid ionlari koncentraciyalarining teskari ishorali o’nli logarifmi tegishlicha vodorod va gidroksid ko’rsatgich deyiladi.
рН = - lg [H⁺] ; pОH = - lg [OH^-] ( 6 )
Umuman, har qanday eritma uchun vodorod ko’rsatgich va gidroksid ko’rsatkich yig’indisi 14 ga teng.
pH + pOH = 14 ( 7 )
рН va рОН ning qiymatlari eritmaning muhitini harakterlaydi. Shunga ko’ra:
agar pH < 7 bo’lsa, eritmaning muhiti kislotali;
agar, pH > 7 bo’lsa, eritmaning muhiti ishqoriy;
agar, pH = pOH = 7 bo’lsa, eritmaning muhiti neytral bo’ladi.
Vodorod ko’rsatgichning qiymati 1 dan 14 gacha qabul qilingan. Eritmadagi ionlar ko’rsatgichlaridan biri ma`lum bo’lsa ikkinchisini yuqoridagi formulalardan foydalanib topish mumkin.