Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Теория сильных электролитов дебая и гюккеля

ПРИЧИНЫ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ

При растворении электролитов с ионной кристаллической решеткой дипольные молекулы растворителя сольватируют ионы вещества, ослабляют электростатическое взаимодействие между ними и отделяют ионы друг от друга. Диссоциация молекул на ионы возможна при условии, что энергия сольватации соизмерима с энергией электростатического взаимодействия между ионами. Кулоновское взаимодействие между ионами обратно пропорционально диэлектрической проницаемости растворителя. Поэтому наиболее полно электролиты диссоциируют в сильно полярных жидкостях: в воде, синильной и муравьиных кислотах (eН2О = 78,3, eНСN = 107,eHCOOH = 57); слабее диссоциируют в низших спиртах, кетонах и жидком аммиаке (eСН3ОН = 32,7,e(СН3)2О = 20,7,eNH3 = 16,9) и не диссоциируют в таких неполярных растворителях, как бензол и сероуглерод (eС6Н6 = 2,3,eCS2 = 2,6).

Таким образом, распад молекул на ионы обусловлен высокой диэлектрической проницаемостью среды и сольватацией.

 

 

Теория Аррениуса имела два существенных недостатка.

Первый недостаток был связан с тем, что она игнорировала взаимодействие ионов с диполями растворителя. А именно это взаимодействие является основой образования ионов в растворе при растворении электролита.

Второй недостаток связан с игнорированием ион-ионного взаимодействия.

Недостатки теории Аррениуса были преодолены в теории сильных электролитов, выдвинутой П. Гюккелем и Э. Дебаем в 1923 г., которые, принимая степень диссоциации сильных электролитов в растворе близкой к единице, учли изменение энергии раствора за счет электростатического взаимодействия ионов.

Согласно теории, каждый ион раствора рассматривается в качестве центрального иона, окруженного ионной атмосферой, имеющей шаровую симметрию и состоящей из ионов с различным знаком заряда. По мере разбавления раствора расстояния между ионами увеличиваются и силы электростатического взаимодействия ослабевают. Каждый ион в таком разбавленном состоянии не зависит от другого.

Количественные расчеты свойств растворов сильных электролитов строятся в настоящее время на введение понятий активности электролита и активности его ионов. Активность равна произведению концентрации на коэффициент активности. Определить непосредственно коэффициенты активности катионов и анионов в отдельности не прeдставляется возможным, так как в растворе одновременно содержатся те и другие ионы. Поэтому измеряют средние коэффициенты активности электролита как среднюю геометрическую величину

g± = ,

а для бинарного электролита

g± = .

Аналогично получают среднюю ионную активность

a± = ,

и среднюю ионную моляльность

m± = ,

откуда a± = g±×m±.

Важной характеристикой растворов сильных электролитов является ионная сила раствора, представляющая собою полусумму произведения концентраций ионов на квадраты их заряда:

I =(m1z12 + m2z22 +....+mi zi2).

Зависимость коэффициента активности от ионной силы была установлена Гюккелем и Дебаем

lgg± = -1,283×106 1/n ånizi2(eT)-3/2√I,

а для водных бинарных растворов при 25°С:

lg g± = -0,051│z+ z-│ I1/2.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основы теории электролитической диссоциации | Удельная и эквивалентная электропроводности
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 378; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.