ERITMA MAVZUSIGA BOG’LIQ BO’LGAN NAZARIY VA AMALIY DARS MASHG’ULOTLARI Текст научной статьи по специальности «Гуманитарные науки»

Tursunmuratov O.X.

Chirchiq davlatpedagogika universiteti Ilmiy va metodologik kimyo kafedrasi katta o 'qituvchisi

Xasanova A.Sh. Ergashova M.A.

Abdumajidova N.D.

Chirchiq Davlat Pedagogika Ilmiy va metodologik kimyo kafedrasi

Unuversiteti talabasi

ERITMA MAVZUSIGA BOG'LIQ BO'LGAN NAZARIY VA AMALIY

DARS MASHG'ULOTLARI

Annotatsiya:Ushbu maqolada eritma, kimyoviy kinetika va elektroliz mavzularining o'zaro bog'liqligi hamda ushbu yo'nalishlar asosida masalalar yechish usullari tahlil qilingan. Eritmalarning fizik va kimyoviy xususiyatlari, kimyoviy reaksiyalar tezligi hamda elektroliz jarayonlarining nazariy va amaliy asoslari yoritilgan. Shuningdek, mavzularning ilmiy-tadqiqot ishlari va texnologik jarayonlarda tutgan o 'rni ko'rsatilib, ularning amaliy ahamiyati asoslab berilgan.

Kalit so'zlar:Eritma, kimyoviy kinetika, elektroliz, ionlar harakati, reaksiyalar tezligi, elektrokimyo, kimyoviy jarayonlar.

Tursunmuratov O.X. senior teacher

of the Department of Scientific and Methodological Chemistry

Chirchik State Pedagogical University

Xasanova A. Sh. Ergashova M.A.

Abdumajidova N.D.

Student

of Chirchik State University of Pedagogy Department of Scientific and Methodological Chemistry

THEORETICAL AND PRACTICAL LESSONS RELATED TO THE

SUBJECT OF SOLUTION

Abstract: This article analyzes the interrelationships of the topics of solution, chemical kinetics and electrolysis, and methods for solving problems based on these areas. The physical and chemical properties of solutions, the rate of chemical reactions, and the theoretical and practicalfoundations of electrolysis processes are covered. The role of the topics in scientific research and technological processes is also shown, and their practical significance is justified.

Keywords:Solution, chemical kinetics, electrolysis, ion motion, reaction rate, electrochemistry, chemical processes.

KIRISH.

Zamonaviy kimyo fanining rivojlanishi insoniyat oldidagi ko'plab muammolarni hal qilishga yo'naltirilgan murakkab kimyoviy jarayonlarni tahlil qilish va boshqarish imkonini beradi. Fan va texnologiyaning integratsiyasi natijasida kimyoviy jarayonlarning mexanizmlari chuqur o'rganilib, ular bilan bog'liq bo'lgan ilmiy va amaliy masalalarni samarali hal qilish usullari ishlab chiqilmoqda. Xususan, eritmalar, kimyoviy kinetika va elektroliz kabi mavzular kimyo fanining ustuvor yo'nalishlaridan biri bo'lib, ular nafaqat nazariy tadqiqotlar, balki kundalik hayotda ham keng amaliy qo'llanilmoqda[1].

Eritmalar, moddalarning suyuq fazada bir xil kimyoviy muhitda tarqalishi natijasida hosil bo'ladigan tizimlar, turli-tuman kimyoviy reaksiyalarni amalga oshirish uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Ularning konsentratsiya, ionlashgan moddalarning zaryadi va harorati kabi xususiyatlari kimyoviy kinetika jarayonlariga bevosita ta'sir ko'rsatadi. Kimyoviy kinetika esa reaksiyalarning tezligi va ularning molekulyar mexanizmlarini o'rganadi, bu esa ishlab chiqarish jarayonlarida resurslar samaradorligini oshirish va ekologik xavfsiz texnologiyalarni rivojlantirishda muhim ahamiyatga ega. Elektroliz, o'z navbatida, elektr toki yordamida kimyoviy reaksiyalarni amalga oshirishning asosiy usuli bo'lib, ko'plab sanoat jarayonlarida qo'llaniladi, jumladan, metallurgiyada metallarni ajratib olish, kimyo sanoatida turli birikmalarni sintez qilish va energiya manbalarini yaratishda[2].

Ushbu uch yo'nalishning o'zaro bog'liqligi ularning kimyo sohasidagi fundamental va amaliy ahamiyatini yanada oshiradi. Masalan, turli eritmali tizimlarda kimyoviy kinetik jarayonlarni tahlil qilish orqali elektroliz jarayonining samaradorligini aniqlash, ionlarning dinamikasini boshqarish va yangi materiallarni sintez qilish mumkin. Shuningdek, bu yo'nalishlar, birgalikda tadqiq qilinib, murakkab muammolarni hal qilishda ilmiy yondashuvlarni boyitadi va yangi innovatsion yechimlar yaratish uchun keng imkoniyatlar taqdim etadi.. Ushbu maqolada bu mavzularning o'zaro bog'liqligi va ular bilan bog'liq masalalar yechish usullari yoritiladi[3].

АDАBIYOTLАR TАHLILI VА METODOLOGIYA

Eritma: Moddalar konsentratsiyasi va ularning xususiyatlari.Eritmalar kimyoviy muhitda turli moddalarning aralashmasidan hosil bo'lgan tizimdir. Eritma tarkibi konsentratsiyaga bog'liq holda o'zgaradi, bu esa kimyoviy kinetikaga bevosita ta'sir ko'rsatadi. Eritmaning asosiy parametrlari quyidagilardan iborat:

Konsentratsiya: Moddaning eritmadagi miqdori va uning jarayon tezligiga ta'siri.

pH muhit: Eritmalardagi kislotali va ishqoriy muhitning elektroliz jarayoniga ta'siri.

Erish qobiliyati: Eritmadagi moddalar ionlariga ajralishi kimyoviy reaksiyalar tezligini belgilaydi.

Masalan, eritmaning konsentratsiyasi yuqoгi bo'lsa, kimyoviy kinetik jarayonla^ masalan, ionlaming to'qnashishi va гeaksiyalaг tezligi tezlashadi[4].

Kimyoviy kinetika: Reaksiyalaг tezligi va unga ta'siï e'tuvchi omillaг

Kimyoviy kinetika kimyoviy reaksiya^ tezligini o'гganadi. Eritmadagi molekulalaг va ionlaming haгakati reaksiyato tezligini belgilaydi. Reaksiyalaming tezligiga quyidagi omilto ta'siг qiladi:

1. Konsentratsiya: Yuqoгida aytilganidek, konsentгatsiyaning oгtishi reaksiyaning tezlashishiga olib keladi.

2. Harorat: Haгoгatning oshishi zaггachalaгning kinetik ene^iyasini ko'paytiгadi, bu esa tezlikni oshiradi.

3. Katalizatoгlaг: Kimyoviy kinetikada katalizatorlar гeaksiyalaгni tezlashtiгuvchi omil sifatida ishlaydi[5].

Misol uchun, NaCl eгitmasining elektraliz jaгayoni paytida ionlaг haгakati natijasida kimyoviy kinetika asoslari bo'yicha natriy va xloг hosil bo'ladi[6].

1. Katodda (manfiy elektгod): Natгiy ionlari (Na+) elektгon qabul qilib, metall natriyga aylanadi:

Na+ + e~ ^ Na

2. Anodda (musbat elektrad): Xloгid ionlaгi (Cl) elektran yo'qotib, xloг gazini hosil qiladi:

2Cl- ^ Cl2 + 2e-

Umumiy гeaksiya tenglamasi:

2NaCl ^ 2Na + Cl2

Izoh:

Elektraliz jarayoni quгuq (molten) NaCl eritmasida sodiг bo'ladi.

Katodda metall natriy ajralib chiqadi, anodda esa хЬг gazi ajгaladi[7].

Elektroliz: Eгitmalaгdagi ionlaming ha^a^Ele^^ra^ jaгayonida eгitmadagi ionlaг elekfr toki ta'siгida katod va anod tomon haгakatlanadi. Ushbu jaгayon Ыг necha bosqichda amalga oshadi:

1. Ionlaming ajralishi: Eгitmada ionlaг elekfr maydoni ta'siгida bo'linadi.

2. Ionlaming migratsiyasi: Ionlaг o'z zaгyadlaгiga qarama-qa^hi yo'nalishda haгakatlanadi.

3. Elektгod yuzasida гeaksiyalaг: Elektгod yuzasida oksidlanish va qaytarilish jaгayonlaгi amalga oshadi.

Misol sifatida, mis (Cu) va oltingugurt kislotasi (H2SO4) eгitmasining elektгolizida mis ionlari katodda qaytarilib, mis metall hosil qiladi. Bu jarayonni nazariy jihatdan tahlil qilish kimyoviy kinetika qonunlariga asoslangan[8,9,10,11,12].

O'zaro bog'liqlik va masalalar yechish

1-masala.Natгiy xlorid eгitmasi elektгoliz qilindi. Anodda ajralgan gaz^ 0,25 mol metanning 60 % ini yondirishga, qolgan qismini to'liq xloгlashga yetaгli bo'lsa, eritmadan necha faгadey tok o'tganligini aniqlang. Yechim:

1. Xlor gazining reaksiyalarda ishtiroki: Metanning 60% yonish reaksiyasi: CH4 + 2CL ^ CO2 + 2HCl

Har 1 mol CH4 uchun 2 mol Cl2 kerak.

Demak, 0,25 mol CH4 ning 60% qismi:

0,25 x 0,6 = 0,15 mol CH4.

Ushbu miqdordagi CH4 uchun kerakli

xlor miqdori:

0,15 x 2 = 0,3 mol Cl2.

Qolgan 40% metan to'liq xlorlanadi:

CH4 + 4Cl2 ^ CCl4 + 4HCl

Har 1 mol CH4 uchun 4 mol CL kerak.

0,25 x 0,4 = 0,1 mol CH4.

Ushbu miqdordagi CH4 uchun kerakli

xlor miqdori:

0,1 x 4 = 0,4 mol Cl2.

Umumiy xlor miqdori:

0,3 mol + 0,4 mol = 0,7 mol Cl2.

2. Elektroliz tenglamasiga ko'ra: Anodda xlor ajralishi reaktsiyasi: 2Cl" ^ Cl2 + 2e-

1 mol Cl2 hosil bo'lishi uchun 2 mol elektron kerak.

Demak, 0,7 mol Cl2 uchun elektron miqdori:

0,7 x 2 = 1,4 mol elektron.

3. Faradey qonuniga ko'ra:

1 mol elektron uchun 1 Faradey (F) tok kerak (F ~ 96485 C). Demak, eritmadan o'tgan tok: 1,4 mol elektron x 1 F = 1,4 F. Javob:

Eritmadan 1,4 Faradey tok o'tgan.

2-masala. 250 g 8,94% li KCl eritmasidan 3 A tok kuchi 9650 sekund davomida o'tkazilganda hosil bo'lgan eritmaning foiz konsentratsiyasini (%) toping. Masalaning yechimi:

1)KCl eritmasi elektroliz qilinganda katodda vodorod, anodda esa xlor gazlari ajralib chiqadi:

2KC1+2H2O ^ H2 î + CI2 î + 2KOH

2)Dastlab 250 g eritmadagi KCl ning massasini topib olamiz: 250 g-------100% eritma X = 22,35 g KCl

X..........8,94 %

3)Endi KCl ning ekvivalent miqdorini topib olamiz: E (KCl) = 74,5

3-masala. x% li 400 g CuSO4 eritmasi 4 soat mobaynida 10A tok kuchi bilan elaektroliz qilindi. Elektroliz jarayonining 32 minut 10 sekindidan boshlab katodda gaz ajralishi boshlandi .x ni toping

Yechimi :

CuSO4 + H20=>Cu+0,502+H2S04 2H2O=>2H2 + O2

Eritma 4 soat 10 A bilan elektroliz qilingan . CuSO4 elektrolizidan katodda gaz ajralmaydi , katodda gaz H2O elektrolizidan ajraladi. Demak 32 minut 10 sekundan keyin tuz elektrolizi tugagan va suv elektrolizi boshlangan ekan.

Tuz elektrolizi uchun 32 min 10 sekund ya'ni 32,1666/60=0,53611 soat

sarflangan ekan.

0,53611soat • 10A....................................=> 0,2 F

26,8 80 g/ekv...................1 F

x g ...................0,2 F

x=> 16 g CuSO4 elektroliz bo'lgan.

400 g.................100 %

16 g.................=> 4 % To'g'ri jav0b : D

Xulosa

Eritma, kimyoviy kinetika va elektroliz mavzulari bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lib, ular orqali ko'plab murakkab kimyoviy jarayonlarni tahlil qilish, boshqarish va prognozlash imkoniyati yaratiladi. Eritmalar tarkibini o'rganish, ularning fizik-kimyoviy xususiyatlarini tahlil qilish kimyoviy kinetika qonuniyatlarini chuqur anglashga zamin yaratadi. Kimyoviy kinetika esa reaksiyalarning tezligi va mexanizmlarini o'rganib, ularni samarali boshqarish imkonini beradi. Shu bilan birga, elektroliz jarayonlari esa amaliyotda, ayniqsa texnologik jarayonlarda, yuqori aniqlik va sifatga erishishda alohida o'rin tutadi. Ushbu yo'nalishlarni chuqur o'rganish va ular asosida masalalar yechish nafaqat

'^KOHOMHKa h ^HyM" №12(127)-1 2024

www.iupr.ru

512

nazariy bilimlarni mustahkamlashga, balki amaliy muammolarni hal etishda samaradorlikka erishishga yordam beradi. Shu sababli, kimyo fanida bu yo'nalishlarni puxta bilish va to'g'ri qo'llash alohida ahamiyat kasb etadi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1. Аткинс П. У, Де Пола Дж. Физическая химия - М.: Бином, 2016.

2. Аждаров Н. Х. Общая и неорганическая химия - Т.: Узбекистон Миллий Энциклопедияси, 2019

3. Траутман Г. Э. Курс химической кинетики - Л.: Химия, 2018.

4. Барбер Д., Тейлор Д. Основы электрохимии - М.: Мир, 2020.

5. Ташхужаев Н. Т., Бахромова Н. Ш. Кимёвий эритмаларнинг физик-кимёвий хусусиятлари - Т.: Фан, 2021.

6. Brown T. L., LeMay H. E., Bursten B. E. Chemistry: The Central Science -Prentice Hall, 2018.

7. Умаров У Электролиз технологиялари ва уларнинг амалиётдаги кулланилиши - Тошкент, 2022.

8. Интернет манбалари: Химия фанининг замонавий тадкикотлари ва амалий кулланмалар, PubChem, ScienceDirect.

9. Tursunmuratov, O. X., Eshquvvatova, N. N., Tursunxo'Jayev, M. N., Axadov, B. A., & Ergashova, M. A. (2024). KIMYOGA OID IZOTOPLAR MAVZUSI MASALALARINI TURLI XIL USULDA YECHISH METODIKASI. Экономика и социум, (6-2 (121)), 742-746.

10. Obid, T., & Davronbek, B. (2023, June). VERMIKULIT ASOSIDA OLINGAN IONITGA MIS (II) KATIONLARINING YUTILISH KINETIKASINING TAHLILI. In International Scientific and Current Research Conferences (pp. 53-58).

11. Турсунмуратов, О. Х., Тургун, Ф., & Хуррамова, К. (2023). ВЕРМИКУЛИТ АСОСИДА ОЛИНГАН ИОНИТГА НИКЕЛ (II) ИОНЛАРИ СОРБЦИЯСИНИНГ ПСЕВДО-БИРИНЧИ ВА ПСЕВДО-ИККИНЧИ ТАРТИБЛИ КИНЕТИК МоДеЛЛАРИ. Academic research in educational sciences, 4(1), 413-421.

12. Tursunmuratov, O. X. (2022). Vermikulit asosida olingan ionitga statik sharoitda oraliq metall ionlarining sorbsiyasi. Science and Education, 3(12), 182188.

"Экономика и социум" №12(127)-1 2024

www.iupr.ru

513