Hər gün müxtəlif maddələrin məhlulları ilə qarşılaşırıq. Ancaq çətin ki, hər birimiz bu sistemlərin nə qədər böyük rol oynadığını dərk edək. Onların davranışlarının çoxu bu gün minlərlə il ərzində təfərrüatlı araşdırma nəticəsində aydın oldu. Bütün bu müddət ərzində sadə insan üçün anlaşılmaz olan çoxlu terminlər ortaya atılıb. Onlardan biri də həllin normal olmasıdır. Bu nədir? Bu məqaləmizdə müzakirə olunacaq. Keçmişə dalmaqla başlayaq.
Araşdırma Tarixi
Məhsulları öyrənməyə başlayan ilk parlaq ağıllar Arrhenius, van't Hoff və Ostwald kimi tanınmış kimyaçılar idi. Onların işlərinin təsiri altında kimyaçıların sonrakı nəsilləri sulu və seyreltilmiş məhlulların tədqiqi ilə məşğul olmağa başladılar. Əlbəttə ki, onlar böyük miqdarda bilik toplayıblar, lakin sulu olmayan məhlullar diqqətdən kənarda qalıb, yeri gəlmişkən, bu da həm sənayedə, həm də insan həyatının digər sahələrində böyük rol oynayır.
Susuz məhlullar nəzəriyyəsində çoxlu anlaşılmazlıq var idi. Məsələn, sulu sistemlərdə keçiriciliyin dəyəri dissosiasiya dərəcəsinin artması ilə artıbsa, oxşar sistemlərdə, lakin suyun əvəzinə fərqli bir həlledici ilə, əksinə idi. Kiçik elektrik dəyərlərikeçiriciliklər çox vaxt yüksək dissosiasiya dərəcələrinə uyğun gəlir. Anomaliyalar elm adamlarını kimyanın bu sahəsini tədqiq etməyə sövq etdi. Emalı elektrolitik dissosiasiya nəzəriyyəsini tamamlayan qanunauyğunluqları tapmağa imkan verən böyük bir sıra məlumat toplandı. Bundan əlavə, elektroliz və üzvi və qeyri-üzvi birləşmələrin kompleks ionlarının təbiəti haqqında bilikləri genişləndirmək mümkün oldu.
Sonra konsentratlı məhlullar sahəsində daha aktiv tədqiqatlar başladı. Bu cür sistemlər, həll olunan maddənin artan konsentrasiyası ilə həlledici ilə qarşılıqlı əlaqəsinin getdikcə daha vacib rol oynamağa başlaması səbəbindən seyreltilmiş sistemlərdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Bu barədə ətraflı növbəti bölmədə.
Nəzəriyyə
Hazırda məhluldakı ionların, molekulların və atomların davranışının ən yaxşı izahı yalnız elektrolitik dissosiasiya nəzəriyyəsidir. 19-cu əsrdə Svante Arrhenius tərəfindən yaradılandan bəri bəzi dəyişikliklərə məruz qalmışdır. Klassik nəzəriyyəyə bir qədər uyğun gəlməyən bəzi qanunlar (məsələn, Ostvaldın seyreltmə qanunu) aşkar edildi. Lakin alimlərin sonrakı işləri sayəsində nəzəriyyəyə düzəlişlər edildi və o, müasir formada hələ də mövcuddur və yüksək dəqiqliklə eksperimental olaraq əldə edilmiş nəticələri təsvir edir.
Dissosiasiyanın elektrolitik nəzəriyyəsinin əsas mahiyyəti ondan ibarətdir ki, maddə həll olunduqda onu təşkil edən ionlara - yüklü hissəciklərə parçalanır. Parçalara parçalanma (dissosiasiya) qabiliyyətindən asılı olaraq güclü və zəif olurelektrolitlər. Güclü olanlar məhlulda tamamilə ionlara ayrılmağa meyllidir, zəif olanlar isə çox az dərəcədə.
Molekulun parçalandığı bu hissəciklər həlledici ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər. Bu hadisəyə solvasiya deyilir. Lakin bu, həmişə baş vermir, çünki bu, ion və həlledici molekullarda yükün olması ilə əlaqədardır. Məsələn, su molekulu dipoldur, yəni bir tərəfdən müsbət, digər tərəfdən mənfi yüklü hissəcikdir. Elektrolitin parçalandığı ionların da yükü var. Beləliklə, bu hissəciklər əks yüklü tərəflər tərəfindən cəzb olunur. Ancaq bu, yalnız qütb həlledicilərlə (su kimi) baş verir. Məsələn, heksandakı hər hansı bir maddənin məhlulunda həll olunmayacaq.
Məhsulları öyrənmək üçün çox vaxt həll olunan maddənin miqdarını bilmək lazımdır. Müəyyən kəmiyyətləri düsturlarda əvəz etmək bəzən çox əlverişsizdir. Buna görə də, konsentrasiyaların bir neçə növü var, bunlar arasında məhlulun normallığı var. İndi biz məhluldakı maddənin məzmununu ifadə etməyin bütün yolları və onun hesablanması üsulları haqqında ətraflı məlumat verəcəyik.
Məhsulun konsentrasiyası
Kimyada çoxlu düsturlar var və onlardan bəziləri elə qurulub ki, dəyəri bu və ya digər formada qəbul etmək daha rahat olsun.
Konsentrasiyanın ilk və bizə ən tanış olan ifadə forması kütlə payıdır. Çox sadə hesablanır. Sadəcə olaraq məhluldakı maddənin kütləsini onun ümumi kütləsinə bölmək lazımdır. Belə kiBeləliklə, cavabı birdən kəsrlə alırıq. Əldə edilən rəqəmi yüzə vursaq, cavabı faizlə alırıq.
Bir az daha az tanınan forma həcm fraksiyasıdır. Ən tez-tez spirtli içkilərdə spirt konsentrasiyasını ifadə etmək üçün istifadə olunur. Həm də olduqca sadə hesablanır: həll olunan maddənin həcmini bütün məhlulun həcminə bölürük. Əvvəlki halda olduğu kimi, cavabı faizlə ala bilərsiniz. Etiketlərdə tez-tez deyilir: "40% həcm", yəni: 40 həcm faizi.
Kimyada konsentrasiyanın digər növləri tez-tez istifadə olunur. Ancaq bunlara keçməzdən əvvəl bir mol maddənin nə olduğunu danışaq. Maddənin miqdarı müxtəlif yollarla ifadə edilə bilər: kütlə, həcm. Ancaq bütün bunlardan sonra, hər bir maddənin molekullarının öz çəkisi var və nümunənin kütləsi ilə onun tərkibində neçə molekul olduğunu başa düşmək mümkün deyil və bu, kimyəvi çevrilmələrin kəmiyyət komponentini başa düşmək üçün lazımdır. Bunun üçün bir maddənin mol kimi bir miqdar təqdim edildi. Əslində, bir mol müəyyən sayda molekuldur: 6.021023. Buna Avoqadro nömrəsi deyilir. Çox vaxt reaksiya məhsullarının miqdarını hesablamaq üçün bir maddənin mol kimi bir vahid istifadə olunur. Bu baxımdan, konsentrasiyanı ifadə etməyin başqa bir forması var - molyarlıq. Bu, vahid həcmə düşən maddə miqdarıdır. Molarlıq mol/L ilə ifadə edilir (oxu: litr başına mol).
Sistemdəki maddənin məzmunu üçün çox oxşar ifadə növü var: molallıq. O, molyarlıqdan onunla fərqlənir ki, o, maddənin miqdarını həcm vahidində deyil, kütlə vahidində müəyyən edir. Və dualarda ifadə olunurkiloqrama görə (və ya qram kimi digər çoxsaylı).
Beləliklə, biz indi ayrıca müzakirə edəcəyimiz sonuncu formaya gəldik, çünki onun təsviri bəzi nəzəri məlumat tələb edir.
Həll normallığı
Bu nədir? Və əvvəlki dəyərlərdən nə ilə fərqlənir? Əvvəlcə məhlulların normallığı və molyarlığı kimi anlayışlar arasındakı fərqi başa düşməlisiniz. Əslində, onlar yalnız bir dəyərlə - ekvivalent sayı ilə fərqlənirlər. İndi hətta həllin normallığının nə olduğunu təsəvvür edə bilərsiniz. Bu sadəcə dəyişdirilmiş molyarlıqdır. Ekvivalent sayı bir mol hidrogen ionları və ya hidroksid ionları ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilən hissəciklərin sayını göstərir.
Həllinin normallığının nə olduğu ilə tanış olduq. Ancaq hər şeydən sonra, daha dərindən qazmağa dəyər və bunun ilk baxışdan konsentrasiyanı təsvir etməyin mürəkkəb formasının nə qədər sadə olduğunu görəcəyik. Beləliklə, gəlin həllin normallığının nə olduğuna daha yaxından nəzər salaq.
Formula
Şifahi təsvirdən düstur təsəvvür etmək olduqca asandır. Bu belə görünəcək: Cn=zn/N. Burada z ekvivalent əmsalı, n maddənin miqdarı, V məhlulun həcmidir. Birinci dəyər ən maraqlıdır. Sadəcə olaraq bir maddənin ekvivalentini, yəni başqa bir maddənin bir minimal hissəciyi ilə reaksiya verə bilən real və ya xəyali hissəciklərin sayını göstərir. Bununla, əslində, düsturu yuxarıda təqdim olunan həllin normallığı keyfiyyətcə fərqlənir.molyarlıqdan.
Və indi başqa vacib hissəyə keçək: həllin normallığını necə təyin etmək olar. Bu, şübhəsiz ki, mühüm sualdır, ona görə də onun öyrənilməsinə yuxarıda təqdim olunan tənlikdə göstərilən hər bir dəyəri anlayaraq yanaşmağa dəyər.
Həllin normallığını necə tapmaq olar?
Yuxarıda müzakirə etdiyimiz düstur sırf tətbiq edilir. Orada verilən bütün dəyərlər praktikada asanlıqla hesablanır. Əslində, bəzi kəmiyyətləri bilməklə məhlulun normallığını hesablamaq çox asandır: məhlulun kütləsi, onun formulası və məhlulun həcmi. Maddənin molekullarının düsturunu bildiyimiz üçün onun molekulyar çəkisini tapa bilərik. Məhlulun bir nümunəsinin kütləsinin onun molyar kütləsinə nisbəti maddənin mol sayına bərabər olacaqdır. Və bütün məhlulun həcmini bilməklə, molyar konsentrasiyamızın nə olduğunu dəqiq deyə bilərik.
Həllin normallığını hesablamaq üçün yerinə yetirməli olduğumuz növbəti əməliyyat ekvivalentlik əmsalının tapılması hərəkətidir. Bunun üçün proton və ya hidroksil ionlarını birləşdirə bilən dissosiasiya nəticəsində nə qədər hissəcik əmələ gəldiyini başa düşməliyik. Məsələn, sulfat turşusunda ekvivalentlik əmsalı 2-dir və buna görə də bu halda məhlulun normallığı sadəcə onun molyarlığını 2-yə vurmaqla hesablanır.
Tətbiq
Kimyəvi analitikada çox vaxt məhlulların normallığını və molyarlığını hesablamaq lazımdır. Bu üçün çox əlverişlidirmaddələrin molekulyar düsturlarının hesablanması.
Başqa nə oxumalı?
Məhsulun normallığının nə olduğunu daha yaxşı başa düşmək üçün ən yaxşısı ümumi kimya dərsliyi açmaqdır. Əgər siz artıq bütün bu məlumatları bilirsinizsə, kimya ixtisası tələbələri üçün analitik kimya dərsliyinə müraciət etməlisiniz.
Nəticə
Məqalə sayəsində siz məhlulun normallığının əsasən kimyəvi analizdə istifadə olunan maddənin konsentrasiyasının ifadə forması olduğunu başa düşdüyünüzü düşünürük. İndi bunun necə hesablandığı heç kimə sirr deyil.
