Eritma elektr o'tkazuvchanligi • Ionlar soni • Verner nazariyasi
12 ta kompleks birikmaning elektr o'tkazuvchanligi. Molyar o'tkazuvchanlik Λm, ionlar soni, dissotsiatsiya darajasi va Verner nazariyasi isboti har bir birikma uchun batafsil.
Konduktometriya — eritmalarning elektr o'tkazuvchanligini o'lchashga asoslangan elektrokimyoviy tahlil usuli. Kompleks birikmalarda tashqi va ichki sferadagi ionlar sonini aniqlash, elektrolit turini (kuchli/kuchsiz) farqlash va eng muhimi — Alfred Vernerning koordinatsion nazariyasini isbotlashuchun tarixiy ahamiyatga ega usul.
Alfred Verner (1893, Nobel 1913) konduktometriya yordamida koordinatsion nazariyani isbotlagan. U kobalt komplekslarining molyar o'tkazuvchanligini o'lchab, ularning turli xil ionlar soniga ega ekanligini ko'rsatgan.
| Kompleks | Formulasi (Verner) | Ionlar soni | Λm (S·cm²/mol) | Elektrolit turi |
|---|---|---|---|---|
| [Co(NH₃)₆]Cl₃ | [Co(NH₃)₆]³⁺ + 3Cl⁻ | 4 | 432 | 1:3 |
| [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ | [Co(NH₃)₅Cl]²⁺ + 2Cl⁻ | 3 | 340 | 1:2 |
| [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl | [Co(NH₃)₄Cl₂]⁺ + Cl⁻ | 2 | 250 | 1:1 |
| [Co(NH₃)₃Cl₃] | [Co(NH₃)₃Cl₃]⁰ | 0 | 0 | Noelektrolit |
| [Pt(NH₃)₆]Cl₄ | [Pt(NH₃)₆]⁴⁺ + 4Cl⁻ | 5 | 520 | 1:4 |
| K₃[Fe(CN)₆] | 3K⁺ + [Fe(CN)₆]³⁻ | 4 | 440 | 3:1 |
| K₄[Fe(CN)₆] | 4K⁺ + [Fe(CN)₆]⁴⁻ | 5 | 540 | 4:1 |
* Λm qiymatlari 25°C da, 10⁻³ M eritma uchun taxminiy. Verner bu ma'lumotlar asosida Cl⁻ ionlarining bir qismi tashqi sferada (erkin), bir qismi ichki sferada (kompleks bilan bog'langan) ekanligini ko'rsatgan.
Eritmadagi ionlar soni qancha ko'p bo'lsa, molyar o'tkazuvchanlik shuncha yuqori bo'ladi. Bu bog'liqlik konduktometriyaning asosiy qonuniyati.
1:1 elektrolit
Ionlar soni: 2
Λm ≈ 150-280
[Co(NH₃)₄Cl₂]Cl, [PtCl₂(NH₃)₂]
1:2 yoki 2:1
Ionlar soni: 3
Λm ≈ 300-380
[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂, K₂[PtCl₄]
1:3 yoki 3:1
Ionlar soni: 4
Λm ≈ 400-500
[Co(NH₃)₆]Cl₃, K₃[Fe(CN)₆]
1:4 yoki 4:1
Ionlar soni: 5
Λm ≈ 500-580
[Pt(NH₃)₆]Cl₄, K₄[Fe(CN)₆]
Noelektrolit
Ionlar soni: 0
Λm ≈ 0-10
[PtCl₂(NH₃)₂], [Co(NH₃)₃Cl₃]
O'tkazuvchanlik va konsentratsiyani kiriting — Λm va elektrolit turi aniqlanadi.
Formula: Λm = (κ × 1000) / c = (0.0015 × 1000) / 0.001 = 1500.00 S·cm²/mol
Konduktometrik o'lchashlar orqali kompleksning qancha ioni eritmada erkin holda ekanligi aniqlanadi. Ichki sferadagi ionlar erkin harakatlanmaydi va o'tkazuvchanlikka hissa qo'shmaydi.
Konduktometrik titrlash orqali metall ioniga ligand qo'shilganda o'tkazuvchanlik o'zgarishi kuzatiladi. Keskin o'zgarish nuqtalari kompleks stoxiometriyasini ko'rsatadi.
sis- va trans-izomerlar turli xil gidroliz mahsulotlari hosil qiladi. Masalan, sis-[PtCl₂(NH₃)₂] suvda sekin gidrolizlanib ionlar hosil qiladi.
Ligand almashinish reaksiyalari vaqtida ionlar soni o'zgaradi. Real vaqt rejimida kuzatish imkonini beradi.
Solishtirma o'tkazuvchanlik (κ):
κ = K / R
K — yacheyka konstantasi (cm⁻¹), R — qarshilik (Ω)
Molyar o'tkazuvchanlik (Λm):
Λm = (κ × 1000) / c
c — konsentratsiya (mol/L), Λm (S·cm²/mol)
Dissotsiatsiya darajasi (α):
α = Λm / Λm°
Λm° — cheksiz suyultirishdagi molyar o'tkazuvchanlik
Kohlrausch qonuni:
Λm° = λ₊ + λ₋
λ₊, λ₋ — kation va anion ion o'tkazuvchanliklari