Теория сильных электролитов Дебая и Гюккеля

Теория сильных электролитов Дебая и Гюккеля.

Одной из теорий, количественно учитывающих ион-ионные взаимодействия, явилась теория Дебая-Гюккеля, достаточно хорошо объясняющая свойства разбавленных растворов сильных электролитов. Степень диссоциации для сильных электролитов равна единице. Поэтому зависимость электропроводности, осмотического давления и других свойств расворов от концентрации определяется главным образом действием межионных сил и сольватационными эффектами. Под сольватацией понимают совокупность энергетических и структурных изменений, происходящих в растворе при взаимодействии частиц растворенного вещества с молекулами растворителя.

В основе теории Дебая-Гюккеля лежат следующие положения: электростатическое взаимодействие противоположно заряженных ионов приводит к тому, что вокруг положительных ионов вероятность нахождения отрицательных ионов будет больше, чем положительных. Таким образом, вокруг каждого иона как бы существует ионная атмосфера из противоположно заряженных ионов. (Сфера, в которой преобладает заряд, противоположный по знаку центральному иону, и называется ионной атмосферой). Ионная атмосфера вокруг иона содержит и положительные, и отрицательные ионы, однако в среднем вокруг каждого положительного иона имеется избыток отрицательных ионов, а вокруг отрицательного иона – избыток положительных ионов. Раствор в целом остается электронейтральным.

Химический потенциал i-го компонента в идеальном растворе равен:

, (1.8)

где с_i – концентрация i-го иона в растворе. Для реального раствора:

, (1.9)

где a_i = c_i·f_i — активность i-го иона в растворе, f_i – коэффициент активности. Тогда энергия взаимодействия центрального иона с ионной атмосферой в расчете на 1 моль ионов равна

. (1.10)

Теория Дебая-Хюккеля.

1.Ионы рассматриваются в виде материальных точек.

2.Электролиты диссоциированы полностью.

3.Растворитель представляет собой непрерывную среду с диэлектрической проницаемостью ε.

ε_р-ра =ε_{р-рителя}.

4.Между ионами действуют только силы кулоновского взаимодействия.

 

Основные допущения теории:

1.Применима только для сильных электролитов.

2.В ионной атмосфере распределение ионов подчиняется законам классической статистики.

3.Ионная атмосфера рассматривается как непрерывная статическая среда.

Вразбавленных растворах сильных электролитов среднеионные коэффициенты активности у электролитов одного и того же типа одинаковые при равной ионной силе раствора.

ЗАДАЧА

БИЛЕТ 6

---

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 645; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!