InfoHub Logo

S.Amanjolov atyndaǵy Shyǵys Qazaqstan Memlekettik Ýnıversıtetiniń
4-kýrs stýdenti Ákbar Nurjaý Joldasbaıuly

Jumysty júrgizýdegi negizgi maqsatym elektrolıt dıssosıasıasy dárejesiniń konsentrasıaǵa táýeldiligin anyqtaýda eksperımentti qoldanyp, alynǵan nátıjeni teorıalyq málimettermen salystyrý. 

Jalpy taza suıyqtar elektr togyn nashar ótkizedi. Tuz, qyshqyldardyń jáne taǵy basqa zattardyń sýmen eritindisi tokty jaqsy ótkizedi. 

Bul qubylysty erigish zattyń molekýlasy dıssosıasıalanady, ıaǵnı oń jáne teris ıondarǵa ydyraıdy. Eger eritindide molekýlalar  dıssosıasıalanbasa, onda eritindi elektr togyn ótkizbeıtinder qataryna jatady. 

Oń jáne teris ıondar qozǵalysy ártúrli bolady. 

Iondar konsentrasıasy dıssosıasıa dárejesine táýeldi, α dıssosıasıa koefısıentimen belgilenip, N  ıon konsentrasıasy men N₀ zat eritindisiniń konsentrasıasynyń baılanysymen bylaı órnekteledi: 

N=αN₀

Budan keıin molekýlanyń dıssosıasıalanbaǵan konsentrasıasy

N^/=(1-α)N₀

Eritindi de bir ýaqytta jáne úzdiksiz molekýla dıssosıasıasy sıaqty ıondardyń moldenýi, sonymen birge beıtarap molekýlalarynyń ıondarynyń birigýi júredi. Bul eki úrdistiń teńelýdegi ıntensıvtiligi kezinde qarama-qarsy baǵytta eritindi quramynyń ózgerisi teń. Árbir ıon konsentrasıasynyń  jyldamdyǵynyń ózgerisi (dN/dt) molekýlalardyń dıssosıasıalanýy kezindegi nátıjesinde N/ dıssosıasıalanbaǵan molekýla konsentrasıasyna proporsıonal:

(dN/dt)=β(1-α)N₀,                                                                                            (1.38)

munda, β- proporsıonaldyq koefısıent.

Dıssosıasıalanbaǵan molekýlalardyń jyldamdyǵynyń ózgerisi (dN/dt) ıondardyń ıondalýynyń nátıjesinde oń jáne teris ıondardyń konsentrasıasynyń týyndysyna proporsıonal: 

(Nl/dt)=ηα² N₀²,

munda, η- proporsıonaldyq koefısıent. Teńistirý kezinde  

(dN/dt)=(Nl/dt).                                                                                                     (1.39)

(1.38) men (1.39) formýlalarynan eritindi zattyń konsentrasıasymen  baılanystyratyn dıssosıasıa koefısıent tómendegideı órnekteledi:

(1-α)/α² =η/β N₀                                                                                             (1.40)

Dıssosıasıa koefısıenti zat eritindisiniń konsentrasıasyna táýeldi ekenin baıqaımyz. Álsiz konsentrasıa kezinde N₀=0 bolǵanda α=1, tolyq dıssosıasıalanýǵa jaqyn ekenin bilemiz. Eger α<<1, onda (1.40) formýladan

α=√(β/γ)  1/√(N₀)                                                                                                      (1.41)

Sondyqtan α eritindi zattyń konsentrasıasy ulǵaıǵan saıyn azaıady. 

Eritindiniń az kólemdegi konsentrasıa kezinde dıssosıasıa koefısıenti turaqty shama bolyp tabylady, ıondardyń qozǵalý sommasy shamamen turaqty bolyp tabylady. Budan shyǵatyny eritindiniń az konsentrasıasy kezinde elektrótkizgishtik konsentrasıaǵa proporsıonaldy, al joǵary kezinde táýeldilik qıyndaıdy. Osydan jumystyń maqsaty týyndady. 

Toktyń elektrodtar arqyly ótýi ıondardyń qozǵalasymen sıpattalatyndyqtan, nitıjesinde erigen zattyń quraýshy bólikterge bólinýi júredi, ol elektrodtarda baıqalady. Bul úrdis elektrlız dep atalady. Elektr toǵyn ótkizýshiler, ishinen toq ótken kezde dıssosıasıalanady, ıaǵnı quraýshy bólikterge bólshektenetindikten elektrolıt dep atalady. Aıtylǵandarda túsinetinimiz, elektrolıt bolyp kópshilik tuzdardyń, qyshqyldardyń jáne siltilerdiń eritindileri, sondaı-aq suıyq jáne qatty kúıdegi birqatar hımıalyq qosyndylar qatary jatady [13].

Eksperıment nátıjesi.

Eksperımentti jasaýda elektrolıt negizinde mys kýporosy alyndy. Elektr tizbegi tómende kórsetilgen: 

munda, R tizbektegi kedergini retteıtin reostat.

Ampermetr kómegimen tok kúshin, al vóltmetr kómegimen kerneýdi anyqtaımyz. 

Elektrolıtti astaýshany CuSO₄ eritindisimen toltyryp, mys ótkigishter – anod pen katod ornatamyz. Mys kýporosynyń salmaǵyn arnaıy tehnıkalyq girmen ólshep aldyq. Syzbany jınaı otyryp, tok mynaǵan teń ekenin eskeremiz I=jS , munda S - eritindige ornalastyrylǵan elektrodardyń araqashyqtyǵy. Tok ótkizemiz. Tájirıbe boıy reostat kómegimen turaqty tokty rettep otyrdyq [2]. 

Tájirıbe tórt ret jasalyndy. Alynǵan nátıjelerge tómendegi formýlalarmen esepteýler júrgizildi: 

R=U/I=1/σ  L/S,

munda, σ-ıondar konsentrasıasyna táýeldi menshikti ótkizgishtik.

σ=LI/SU

Menshikti ótkizgishtik pen dıssosıasıa dárejesiniń baılanysyn anyqtaıyq. Bizge belgili tok tyǵyzdyǵy tómendegideı anyqtalady:

J=neα(b₊ - b_- )E                                                                                             (1.42)

Mundaǵy, n-molekýla sany, e-elektron zarády, σ- dıssosıasıa koefısıenti, b+ jáne  b—  ıondar qozǵalysy. 

Eger J=σE, onda (1.42) formýladan

 σ=neα(b₊ - b_- )E                                                                                             (1.43)

Birlik kólemdegi zat eritindisiniń molekýla sany  myna formýlamen anyqtalǵan:

n=m/μ  N_A/V

munda, m- mys kýporosynyń massasy, µ-eritindi zattyń moldik massasy , N_A- Avagadro sany, V-suıyq kólemi.

Sonymen, (1.43) formýladan mys kýporosynyń dıssosıasıa dárejesin anyqtaımyz:

α=σ/nq(b₊+b_-)                                                                                       (1.44)                   

Tájirıbe nátıjesi. Álsiz elektrolıtter teorıasymen salystyrý. 

Álsiz elektrolıt dıssosıasıalanǵan eritindilerde ıondarǵa jartylaı ydyraıtynyn bilemiz. Teorıalyq maǵlumattar men alynǵan tájirıbelik nátıjelerdi salystyra otyryp, kestege mánderin engizdik.

2- keste Elektrolıt dıssosıasıasy dárejesiniń konsentrasıaǵa táýeldiligin anyqtaý

№	n %	t0 C	h (sm)	l (sm)	σ	α
1.	2	25	2.3	8	4.5	4*10-4
2.	4	25	2.3	8	5.6	5*10-4
3.	6	25	2.3	8	2.4	2.1*10-4
4.	8	25	2	7	2.4	2.1*10-4

Tájirıbede alynǵan kórsetkishter men esepteýler tómendegideı júrgizildi:

Om zańynyń kómegimen menshikti ótkizgishtik formýlasyn teńestire otyryp, menshikti ótkizgishtiń mánin taýap alamyz:

R=  U/I=1/σ∙l/h

budan

σ=lI/hU

Sonymen,  (1.44) formýladan mys kýporosynyń dıssosıasıa dárejesin anyqtaımyz:

α=σ/(nq(b₊+b_-)

 

Tájirıbeniń birneshe ret qaıtalanyp jasalýyna baılanysty 3 ret ólshemderdi salystyra otyryp, ortaq nátıjesin alyp turǵyzylǵan syzba tómende berilgen.

 

Sýdaǵy mys kýporosynyń ár túrli salmaqtaǵy eritindisiniń elektrolıtti dıssosıasıa dárejesinyń nátıjesi syzba túrinde beınesi:

Sýret 1 Mys kýporosy sýdaǵy eritindisiniń elektrolıtti dıssosıasıa dárejesiniń konsentrasıaǵa táýeldiligi

Júrgizilgen tájirıbeniń qorytyndysy boıynsha mys kýprosynyń sýdaǵy eritindisinen álsiz elektrolıt paıda boldy. Zattardyń kópshiligi eritindi kúıinde reaksıaǵa túsetinin eskeremiz. Mys kýporosynyń ıondarǵa ydyraý sý molekýlasynyń qatysýymen júzege asady.

Syzbada kórsetilgendeı 6% eritindi konsentrasıasynda elektrolıt dárejesiniń joǵary kóterilip, qaıta tómendegenin kórdik. Budan shyǵatyn qorytyndy teorıalyq maǵlumattarda kórsetilgendeı tájirıbe nátıjeside soǵan sáıkes keldi.

SPISOK LITERATÝRY

1. Matveev A.N. Elektrıchestvo ı magnetızm: Ýchebnoe posobıe. 3-e ızd., ster.-SPb.: Izdatelstvo «Lan», 2010.-464 s.: ıl.-(Ýchebnıkı dlá výzov. Spesıalnaıa lıteratýra).

2. Sakenova R.E. O teorıı teploemkostı jıdkosteı / R.E. Sakenova, A.M.  Pavlov // Sbornık materıalov Rossıısko-Kazahstanskoı molodejnoı naýchno-tehnıcheskoı konferensıı / Altaıskıı gosýdarstvennyı ýnıversıtet. -Barnaýl, 2013. –B.57-60.

---