Noocyada falgallada, tilmaamaha milmitaanka iyo isleegyada ayoonka saafiga ah

Saddex xoog oo wada falgallada biyaha

Marka laba xal la isku daro, falgal wuxuu dhacaa kaliya haddii wax ayoonno xalka ka saaraan ama elektaroonno wareejiyaan. Weydii saddex su'aalood. Ma sameeyaan kaatayoon xal hal ka yimid iyo anayoon xalka kale ka yimid isku-dhis leh milmitaan hoose? Ma wareejisaa aashito borotoon saldhig, sameysa biyo ama elektrolyte daciif ah oo kale? Ma jiraan atamyo beddelaya tirada oksaydhka, si elektaroonnadu hal nooc uga gudbaan mid kale?

Haa su'aasha koowaad macnaheedu waa falgal dhigmid, haa tan labaad aashito–saldhig, haa tan saddexaadna redoks. Falgallada gaaska samaysa sida HCO₃⁻(aq) + H⁺(aq) → H₂O(l) + CO₂(g) badanaa waxay ku jiraan aashito–saldhig sababtoo ah tallaabada koowaad waa wareejinta borotoonka. Gubashada iyo bedelidda hal bir mid kale waa falgallo redoks.

Qoysaska kuma kooban yihiin gooni gooni. Marka barium hydroxide biyo ku jira uu dhexdhexaadiyo sulfuric acid, Ba(OH)₂(aq) + H₂SO₄(aq) → BaSO₄(s) + 2H₂O(l), biyo ayaa samaysma oo sulfate aan milmin ayaa dhigmaysa isla falgalkaas.

Go'aaminta noocyada loo qoro sida ayoonno

Isleegga ayoonka saafiga ahi wuxuu ku xiran yahay ogaanshaha walxaha biyaha ugu jira sida ayoonno kala go'an. Elektrolyte-yada xooggani way kala baxaan ku dhawaad gabi ahaan: isku-dhisyada ayoonka ah ee milma, aashitooyinka xooggan, iyo saldhigyada xooggan. U qor kuwan sida ayoonno marka lagu calaamadeeyo (aq). Wax kasta oo kale waxay haystaan qaacidadooda: walxaha adag, dareeraha, gaasaska, aashitooyinka daciifka ah, saldhigyada daciifka ah, iyo walxaha la milay ee molekiyuulka ah sida glucose.

Aashitooyinka xooggan ee caadiga ah waa HCl, HBr, HI, HNO₃, HClO₄ iyo H₂SO₄ (borotoonkiisa koowaad). U tixgeli ku dhawaad aashito kasta oo kale oo aad kula kulanto kimistariga guud, oo ay ku jiraan HF, acetic acid (CH₃COOH) iyo carbonic acid, sida daciif, oo ku hay sida molekiyuul. Saldhigyada xooggani waa hydroxide-yada kooxda 1 iyo kuwa kooxda 2 ee ka culus. Ammonia waa saldhig daciif ah oo wuxuu u hadhaa NH₃(aq).

Ayoonnada isku-dhafan way buuxaan marka isku-dhis kala baxo. Potassium chromate biyo ku jira wuxuu bixiyaa 2K⁺(aq) iyo CrO₄²⁻(aq), ma aha ayoonno potassium, chromium iyo oksijiin oo gooni ah.

Ku dabaqidda tilmaamaha milmitaanka

Tilmaamaha milmitaanku waxay soo koobaan qaabab la arkay oo isku-dhisyada ayoonka ah ee biyaha agagaarka heerkulka qolka. Milma macnaheedu waa in qadar faa'iido leh ay milanto; aan milmin macnaheedu waa in milmitaanku yahay mid ku filan hooseeya si walax adag u samaysanto marka ayoonnadu kulmaan uruurinta caadiga ah ee shaybaarka. Ma jiro isku-dhis ayoon ah oo milmitaankiisu sax ahaan eber yahay. Liiska hoose wuxuu ku salaysan yahay Shaxda 4.1 ee OpenStax Chemistry 2e, qaybta 4.2.

Si loo saadaaliyo dhigmo, taxay ayoon kasta oo jira kadib isku-darka, kadibna isku jiid kaatayoon kasta iyo anayoon kasta oo uusan ka bilaabin. Haddii wax kasta oo isku-jiidasho cusub ah uu ku dhaco qayb aan milmin, isku-dhiskaas wuu dhigmaa. Haddii isku-jiidasho kasta oo suurtagal ah ay milmi karto, sida marka xalalka potassium nitrate iyo sodium chloride la isku daro, ayoonnadu si fudud ayay wada jiraan oo ma jiro falgal guud.

• Isku-dhisyada kaatayoonnada kooxda 1 (Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺) iyo NH₄⁺ way milmaan.
• Nitrates, acetates, hydrogen carbonates iyo chlorates way milmaan.
• Chlorides, bromides iyo iodides way milmaan marka laga reebo kuwa Ag⁺, Hg₂²⁺ iyo Pb²⁺.
• Fluorides way milmaan marka laga reebo kuwa Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺ iyo Fe³⁺.
• Sulfates way milmaan marka laga reebo kuwa Ag⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺ iyo Sr²⁺.
• Carbonates, chromates, phosphates iyo sulfides ma milmaan marka laga reebo kuwa kaatayoonnada kooxda 1 iyo NH₄⁺.
• Hydroxides ma milmaan marka laga reebo kuwa kaatayoonnada kooxda 1 iyo Ba²⁺; Ca(OH)₂ iyo Sr(OH)₂ way yar milmaan.

Dhisidda isleegga ayoonka saafiga ah tallaabo-tallaabo

Tallaabo kastaa waxay leedahay sabab. Isu-dheellitirka marka hore isleegga molekiyuulku wuxuu damaanad qaadaa tirooyinka atamyada. Kala qaybinta elektrolyte-yada xooggan waxay muujisaa waxa dhabta ah ee jira baaquliga. Baabi'inta ayoonnada daawadayaasha ahi waxay ka saartaa noocyada isbeddel la'aan u muuqda labada dhinac oo aan qayb ka qaadan isbeddelka.

Hubinta dallacaaddu waxay qabataa khaladaad tirinta atamyadu seegto. Isleegga ayoonka saafiga ahi wuxuu qaadi karaa wadarta dallacaad aan eber ahayn, laakiin dallacaaddaas waa inay labada dhinac isku mid noqotaa, sababtoo ah dallacaaddu waa la ilaaliyaa sida atamyada oo kale.

• Qor isleegga molekiyuulka isu-dheellitiran adigoo calaamad xaalad ku qoraya qaacido kasta.
• Dib u qor elektrolyte xooggan oo (aq) ah mid kasta sida ayoonno kala go'an, adigoo ku dhufanaya hoos-tirada iyo isku-dhufte labadaba.
• Tuss ayoonnada isbeddel la'aan ka muuqda labada dhinac. Kuwani waa ayoonnada daawadayaasha ah.
• U yaree isku-dhuftayaasha hadhay tirooyinka dhan ee ugu yar.
• Hubi in curiye kasta iyo wadarta dallacaadda ay isu-dheellitiran yihiin.

Tusaale la xaliyey: dhigmidda silver chromate

Waxaad isku darta 18.0 mL potassium chromate ah 0.0850 mol/L iyo silver nitrate biyo ku jira oo xad-dhaaf ah. Isku-jiidashooyinka cusub waa Ag⁺ oo la socda CrO₄²⁻ iyo K⁺ oo la socda NO₃⁻. Silver ma aha kaatayoon kooxda 1, sidaa darteed silver chromate cas-bunni ah ayaa dhigmaysa; potassium nitrate wuxuu hadhaa mid milan. Isleegga molekiyuulka: 2AgNO₃(aq) + K₂CrO₄(aq) → Ag₂CrO₄(s) + 2KNO₃(aq). Isleegga ayoonka oo dhammaystiran: 2Ag⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq) + 2K⁺(aq) + CrO₄²⁻(aq) → Ag₂CrO₄(s) + 2K⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq). Baabi'inta K⁺ iyo NO₃⁻ waxay bixisaa isleegga ayoonka saafiga ah 2Ag⁺(aq) + CrO₄²⁻(aq) → Ag₂CrO₄(s). Hubinta dallacaadda: 2(+1) + (−2) = 0 dhanka bidix, iyo 0 dhanka midig.

Si aad u hesho culeyska dhigmada, isticmaal culeysyada atamka caadiga ah ee IUPAC oo loo dhoweeyey laba meelood oo tobanle: Ag 107.87, Cr 52.00, O 16.00. Culeyska molarka ee Ag₂CrO₄ waa 2(107.87) + 52.00 + 4(16.00) = 331.74 g/mol. Moolasha chromate = 0.0180 L × 0.0850 mol/L = 1.53 × 10⁻³ mol, isleegga ayoonka saafiga ahina wuxuu bixiyaa 1 mol Ag₂CrO₄ 1 mol CrO₄²⁻ kasta. Culeys = 1.53 × 10⁻³ mol × 331.74 g/mol = 0.508 g. Labada qaddar ee la cabbiray labaduba waxay leeyihiin saddex tiro oo muhiim ah, sidaa darteed jawaabtuna sidaas.

Tusaalayaal la xaliyey: aashito daciif ah iyo bir xal ku jirta

Acetic acid biyo ku jirta waxay la falgashaa sodium hydroxide biyo ku jira: CH₃COOH(aq) + NaOH(aq) → CH₃COONa(aq) + H₂O(l). Acetic acid waa daciif, sidaa darteed waxay u hadhaa molekiyuul, halka NaOH iyo sodium acetate ay yihiin elektrolyte xooggan. Kadib baabi'inta Na⁺, isleegga ayoonka saafiga ahi waa CH₃COOH(aq) + OH⁻(aq) → CH₃COO⁻(aq) + H₂O(l). La barbar dhig nitric acid iyo potassium hydroxide, halkaas oo labada falgale ay xooggan yihiin isleegga ayoonka saafiga ahina wuxuu dhimmaa H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l).

Xabbad nikel ah oo lagu dhex dhigay xalka silver nitrate waxay ku dabooshaa kristaallo silver ah. Nikel wuxuu ka baxaa 0 ilaa +2 silver-kuna +1 ilaa 0, sidaa darteed tani waa redoks; nitrate waa daawade. Isleegga ayoonka saafiga ahi waa Ni(s) + 2Ag⁺(aq) → Ni²⁺(aq) + 2Ag(s). Isku-dhufte 2 waxaa u baahan dallacaadda, ma aha atamyada: Ni(s) + Ag⁺(aq) → Ni²⁺(aq) + Ag(s) wuxuu isu-dheellitiraa curiye kasta laakiin wuxuu leeyahay wadarta dallacaad +1 dhanka bidix iyo +2 dhanka midig.

Khaladaadka caadiga ah ee isleegyada ayoonka iyo sida loo qabto

Khaladaadka intooda badan waxay ka yimaadaan qorista nooc khaldan, ma aha xisaab. Kahor intaanad wax baabi'in, weydii haddii qaacido kastaa dhab ahaan ugu jirto biyaha sida ayoonno kala go'an.

Hubinta ugu dambeysa ahaan, akhri isleegga ayoonka saafiga ah sida dhacdo jidheed. Laba ayoon oo silver ah iyo hal ayoon chromate ah oo samaynaya walax adag waa wax aad daawan karto; isleeg kaliya is-beddela ayoonno la milay oo lamaane dhexdooda ah waxba ma qeexo.

• Kala qaybinta aashito daciif ah: HF(aq) waxay u hadhaa molekiyuul. Aashito kasta la barbar dhig lixda aashito ee xooggan.
• Kala qaybinta dhigmo: qaacido lagu calaamadeeyey (s) waxay u hadhaa mid dhan in kasta oo walaxdu tahay mid ayoon ah.
• Kala jebinta ayoon isku-dhafan: ilaali NO₃⁻, SO₄²⁻ iyo CrO₄²⁻ oo dhan.
• Meel khaldan dhigidda hoos-tirooyinka: K₂CrO₄ wuxuu bixiyaa 2K⁺; ma jiro ayoon K₂⁺ ah.
• U aqoonsiga mercury(I) sida Hg⁺: wuxuu u jiraa sida kaatayoonka laba-atamka ah Hg₂²⁺.
• Ka tagidda isku-dhuftayaal aan la yarayn, sida 4Ag⁺ + 2CrO₄²⁻ → 2Ag₂CrO₄.
• Qorista isleeg ayoon saafi ah marka isku-jiidasho kasta ay milmi karto, oo aan samaysmin biyo, elektrolyte daciif ah ama gaas, oo wax aan la oksaydhayn ama hoos u dhicin. Jawaabta sax ahi waa falgal ma jiro.