Особенности растворов сильных электролитов

В растворе сильные электролита все молекулы распадаются на ионы (a = 1). Спектральный анализ действительно не обнаруживает в растворе молекул. Но возникает зависимость К_дис от концентрации даже в разбавленных растворах сильных электролитов, и увеличивается с разбавлением, чего не должно быть. При этом с увеличением концентрации электропроводимость снижается.

1. Можно предположить, что с увеличением концентрации количество ионов уменьшается, т.е. они связываются между собой. Это и есть первая особенность – ионы в растворе сильного электролита взаимодействуют не только с растворителем, но и с друг другом, и, чем больше концентрация, тем сильнее это взаимодействие. В результате ионы не могут двигаться независимо друг от друга. При этом снижается степень диссоциации и электропроводимость. В результате возникает кажущаяся степень диссоциации, которая меньше < истинной a.

2. Происходит образование ионной атмосферы. Каждый ион окружен ионами противоположного знака и является центром ионной атмосферы. Возникает картина, подобная ионному кристаллу, но поскольку ионы гидратированы, они находятся на больших расстояниях друг от друга, чем в ионном кристалле, и при этом еще двигаются. Поэтому такая структура то возникает, то разрушается.

3. При высокой концентрации электролита возможно образование ионных пар: ВаСl⁺, AgCl₂^-, LiCl₂^-.

Таким образом, в растворах сильных электролитов, особенно с увеличением концентрации, происходит изменение свойств раствора, как будто при этом уменьшается степень диссоциации. Эти изменения не связаны с изменением истинной степени диссоциации, а обусловлены взаимодействием между ионами в растворе. a_каж<a_ист, К_дис = f(c).

При измерении электропроводимости таких растворов создается впечатление, что уменьшается концентрация электролита за счет взаимного притяжения между ионами. Льюис в 1907 году предложил вместо концентрации в таких электролитах ввести понятие активности а < с. Активность – вспомогательная величина, которая в суммарной форме отражает взаимодействие ионов в растворе сильного электролита. От концентрации активность отличается на некий поправочный коэффициент g: а = gс, где g - коэффициент активности. g < 1. а = с при g -- 1. Чем меньше g, тем сильнее взаимодействие между ионами в растворе сильного электролита. Активность измеряется также как концентрация в [моль/л]. К_дис = с(А⁺ⁿ) с(В^-m)/ с(А_nВ_m). Если с = а/g, то

К_дис = [ а(А⁺ⁿ) а(В^-m)/ а(А_nВ_m)] g(А_nВ_m)/g (А⁺ⁿ)g (В^-m)

Экспериментально активность измеряется по повышению температуры кипения или понижению температуры замерзания растворов.

Дата добавления: 2014-01-03