Бағдарламасы студенттері үшін шымкент, 2023 2

82 
күшті негіздер және біраз тұздар жатады. Күшті электролиттердің ерітінділерінде 
Оствальдтың сұйылту заңынан едәуір ауытқушылық байқалады. Әуелде бұл құбылыс 
аномальді деп есептелді. Әйтсе де, мұны нақтылы тәжірибелер арқылы зерттеу, күшті 
электролиттердің толық диссоциацияланатынын көрсетті. Аса жоғары емес, шамамен 
орташа не одан да төменгі концентрациядағы электролит ерітінді-лерде тек ион түрінде 
болады. Демек, күшті электролит ерітіндідегі иондар концентрациясы осындай әлсіз 
электролитпен салыстырғанда біраз жоғары болады және дәл осының салдарынан 
иондардың ара қашықтығы жақындай түседі де иондардың өзара әрекеттесуі, әсерлесуі 
күшейеді. Мұндағы көптеген жайларға электролиттердің ток өткізгіштігін талдау кезінде 
қайта ораламыз. 
Электролит ерітінділердің ток өткізгіштігі.
Жалпы ток өткізгіштері бірінші текті 
және екінші текті болып бөлінеді. Бірінші текті
Ө
ткізгіш-терден ток өткенде иондар 
ауысуы байқалмайды. Бұрған 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 өткізніш арқылы жеткізіледі. Мұнда олардың 
түйіскен
жерлерінде токтың ауысу механизмі өзгеріп, электролит иондары өз заряын 
берсе, бейтарап атомдар зарядталады. Бұл құбылыстарды 
электродты процесстер 
дейді. 
Ал электродты процесстер М.Фарадейдің заңдарына (1834) бағынады: 1) 
электролиз 
кезінде түрленген (ауысқан) заттың мөлшері ток шамасына пропорционал; 
2) 
бір 
мөлшердегі электр тогы өткенде түрленген (ауысқан) заттың шамасы химиялық 
эквиваленттілікке пропорционалды. 
Ерітінді арқылы бір Кулон электр тогы өткенде ауысқан заттың граммен өлшенетін 
ша м а с ы н
электрохимиялық 
эквивалент
дейді. 
Бір 
грамм-
 
эквиваленттің 
электрохимнялық эквивалентке қатынасын 
Фарадей саны
(F) дейді және ол заттардың 
табиғатына тәуелсіз. Дәл өлшенген Фарадей саны F=96484,56±0,27 Кулон/моль. Бұл сан 
бір зарядты ионы бар заттың бір молінде болатын заряд санына тең. Оны элементар ион 
зарядтарының санына (
z
) көбейткенде, бір мольдегі иондар а л ы п жүретін электр шамасы 
шығады. Ал, Фарадей санын Авогадро санына бөлгенде, электрон немесе протон зарядына 
теңелетін бір зарядты жалғыз ионның заряды шығады: 
19
23
10
6022
,
1
10
022
,
6
56
,
96484






N
F
e
Кулон = 4,8030

10
-10
эл. ст. бірлік. 
Электролиттердің электр тогын өткізгіштік қабілеті иондардың қозғалғыштығына 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 электролиттердіц 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 ерітіндінің электр өткізгіштік қабілеті электр өткізгіштікпен 
немесе оған кері шама — кедергімен сипатталады. Электр өткізгіштікті (L) мына формула 
бойынша есептейді:
l
S
R
L



1
(3) 
мұндағы S — өткізгіштің көлденең қима ауданы, 
l
— өткізгіштің ұзындығы (екі электрод 
аралығы), R — өткізгіштің кедергісі, 

— меншікті этектр өткізгіштік, яғни ауданы бір 
шаршы сантиметр болатып және бірі -бірін ен бір сантиметр қашықтықтағы екі электрод 

83 
арасындағы ерітіндінің электр өткізгіштігі. Егер электр өткізгіштік Ом
-1
-мен өлшенсе, 
меншікті электр өткізгіштік өлшемі Ом
-1

см
-1
болады. 
Ом заңы бойынша кедергі (R) кернеуге (U) тура, ток күшіне (І) кері 
пропорционалды, яғни 
U
I
R

.
Бұдан 
x
i
l
U
S
I



(4) 
мұндағы
 і
— ток тығыздығы (А/см
2
), х — потенциал градиенті (В/см). 
Олай болса, 

потенциал градиенті 1 В/см болғанда 1 см
2
ерітінді арқылы 1 секундта 
өтетін электрдің мөлшерін сипаттайды екен. 
Ерітіндідегі иондардың қасиеттерін нақты зерттеу үшін меншікті электр 
өткізгіштіктен гөрі, эквивалентті электр өткізгіштікті (

) пайдаланған әлдеқайда тиімді. 
Ол 1 см қашықтықта орналасқан, бет ауданы бірдей екі электрод арасында берілген 
концентрациядағы электролит ертінді сінің , бір грамм-эквивалентінен пайда болатын 
барлық иондардың электр өткізгіштігін сипаттайды. Егер осы екі электрод аралығында 
V см
3
көлемдегі ерітінді болса, онда осы ерітіндімен шектесетін электродтың беті S см
2
-не 
сәйкес келеді. Демек, 
C
x
V
1000





(5) 
мұндағы V — көлем, X — эквивалентті электр өткізгіштік, С— ерітінді концентрациясы. 
Ендеше электролит ерітіндісінің меншікті электр өткізгіштігі мен концентрациясы 
белгілі болса, онда оның эквиваленты электр өткізгіштігін оңай есептеуге болады екен. 
Эквиваленты электр өткізгіштік Ом
_1

см
2

г

экв
-1
өлшеммен өлшенеді. 
Ерітіндідегі иондар арасында ешқандай өзара әрекеттесу болмаған жағдайда, 
меншікті электр өткізгіштік электролиттің концентрациясы өскен сайын өседі, яғни олар 
түзу сызықты байланыста болады екен. Ал, эквиваленты 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. 
Көптеген электролиттердің меншікті электр өткізгіштіктерінің концентрациядан
тәуелділігі 1-суретте көрсетілген. Cуреттен қышқылдардың меншікті ток өткізгіштігінің 
жоғары екені байқалады. А м м и а к , сірке қышқылы сияқтылардың меншікті өткізгішгі өте 
төмен екені көрінеді. Жалпы бұл құбылысты мына төмендегідей
түсіндіруге болады, Өте 
сұйық ерітінділерде ионаралық әсер жоқ деуге болады, Мұнда күшті электролиттердің 
концентрациялары көбейген сайын берілген көлемдегі иондардың саны, сосын 
эквивалентті электр өткізгіштік артады. Алайда ерітінді концентрациясы онан әрі көбейген 
сайын иондардың да саны артады, олар бір-біріне кедергі жасап, қозғалысты тежейді, ал 
бұл ток өткізгіштікті баяулатады.

жүктеу/скачать 4,58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: