11. Электролиттердің электөткізгіштігін еріген заттардың табиғаты мен ортаның әсері тұрғысынан бағалаңыз.
Электролит ерітінділер деп қозғалыстағы иондардық көмегімен электрлік ток өткізетін ерітінділерді айтады. Сол сияқты электрохимия құрамына электролиз процестері мен оларға кері жүретін гальваникалық элементтердегі процестер де енеді. Мұндағы бірінші және екінші процестерде электролиттер ерітінділері (балқыма) мен көбіне металл пластинкасынан (жолақша) жасалған электродтардан тұрады. Әдетте, ерітінділердің немесе ерітінді мен электродтардық шекаралары белгілі бір себептермен электрлік зарядталған болып келеді
Электролит ерітінділері. Еріген кезде еріткішпен әрекеттесш, иондарға диссоциацияланып, ерітіндіге ток өткізгіштік кабілет беретін заттарды электролиттер дейді. Кейде электролиттер ионогенді және ионоферлі болып екіге бөлінеді. Ионогенді электролиттер таза күйінде диссоциацияланбаған молекулалардан тұрады. Бүл тектес электролиттерге сірке қышқылы, тұз қышқылы және тағы басқалар мысал болады. Ал, ионоферлі электролиттерге ешбір еріткіште ерімесе де, таза қалпында-ақ өз құрамында диссоциацияланған иондары бар қосылыстар жатады. Бұл топқа көптеген тұздар мысал болады.
Электролиттер диссоциациялану қабілетіне орай шартты екі топқа бөлінеді: әлсіз және күшті электролиттер.
Әлсіз электролиттер. Көптеген косылыстарды еріткенде олардың молекулалары түгелдей диссоциацияланбайды, яғни иондарға ыдырамайды. Оларға органикалык қышқылдардың басым көпшілігін, фенолды, аммиакты және аминдерді, көмір қышқылын, сынап тузы сияқты кейбір тұздарды, тағы басқаларды жаткызуға болады. Әдетте электролиттердің күшін диссоциациялану дәрежесі (а) арқылы сипаттайды. Берілген электролиттің диссоциациялану дәрежесі а<0,3 болса, ол әлсіз, ал а>0,3 болса күшті электролит делінеді.
Электролит ерітінділердің ток өткізгіштігі. Жалпы ток өткізгіштері бірінші текті және екінші текті болып бөлінеді. Бірінші текті өткізгіштерден ток өткенде иондар ауысуы байқалмайды, Бұған металдар мен жартылай өткізгіштер мысал болады. Ал, екінші тектегі ток өткізгіштерге электролит ерітінділері мысал. Олардағы токтың өткізілуі иондар ауысуымен және химиялық құбылыспен тікелей байланысты. Екінші тектегі өткізгішке ток бірінші тектегі өткізгіш арқылы жеткізіледі. Мұнда олардың түйіскен жерлерінде токтың ауысу механизмі өзгеріп, электролит иондары өз зарядын берсе, бейтарап атомдар зарядталады. Бұл құбылыстарды электродты процестер дейді. Ал электродты процестер М. Фарадейдің заңдарына (1834) бағынады: 1)электролиз кезінде турленген (ауысқан) заттық мөлшері ток І шамасына пропорционалды; 2) бір мөлшердегі электр тогы өткенде түрленген (ауысқан) заттыц шамасы химиялық эквиваленттілікке пропорционалды.
Электролиттердің электр тогын өткізгіштік қабілеті иондардың қозғалгыштығына да байланысты. Бұл құбылысты зерттеу электролит ерітінділердің қасиеті жайлы көптеген мәліметтерді анықтауға мүмкіндік береді/Мысалы, оның көмегімен әлсіз электролиттердің диссоциациялану дәрежесі мен диссоциация константасының шамасы және күшті электролиттердід активтілігі мен активтілік коэффициенті жайлы деректерді анықтап, изотоникалық коэффициентті есептеуге болады. Әр түрлі процестердің жүруін бақылау үшін иондар қозғалысындағы айырмашылық пайдаланылады.
Ерітіндіде тасымалданатын электр саны иондардың саны және оның жылдамдығы мен заряды сияқты шамаларға күрделі функционалды тәуелділікте болады Ал, жылдамдық ион табиғатына, ерітіндінің тұтқырлығына, температура мен потенциал градиентіне байланысты
Сонымен электролит ерітіндінін, электр өткізгіштік қабілеті электр өткізгіштікпен немесе оған кері шама — кедергімен сипатталады
Ерітіндідегі иондар арасында ешқандай өзара әрекеттесу болмаған жағдайда, меншікті электр өткізгіштік электролиттің концентрациясы өскен сайын өседі, яғни олар түзу сызықты байланыста болады екен. Ал, эквивалентті өткізгіштік электролит концентрациясына тәуелсіз Алайда, бұл айтылған пікір электролит ерітінділері барынша сұйытылған кезде ғана өз күшінде қалады. Өйткені ерітінді шексіз сұйытылғанда ондағы иондар бір-бірінен едәуір алыс орналасады да, олардың арасындағы кулондық әсер әлсірейді. Мұны көптеген тәжірибелер көрсетіп отыр және осы тұста ерітінді табиғатына байланысты тура тәуелділік концентрацияның белгілі бір мәнінен бастап ауытқиды
Аниондар мен катиондардьщ қозғалыс жылдамдықтарындағы өзгешелік салдарынан иондар тасымалдайтын электр шамасының да әртүрлі болатынына және жалпы электролит ерітіндісіндегі электр бейтараптылық бұзылмайтынына көз жеткізуге болады. Демек, катод кеңістігіндегі және анод кеңістігіндегі ион концентрацияларының айырмашылықтары тасымалдау санымен өлшенеді. Ион концентрацияларының кему қатынасы ондағы иондардың абсолюттік жылдамдықтарының кері қатынасына тең.
Достарыңызбен бөлісу: |