Ион как основная форма нахождения сильных электролитов в растворе, характеристика главных особенностей. Порядок расчета ионной силы раствора, ее концентрация. Определение коэффициента активности по теории Дебая-Хюккеля. Напряженности электрического поля.
Теория растворов сильных электролитов.Активность (эффективная концентрация) ионов какого-то одного вида изза их взаимодействия зависит от общего содержания ионов в растворе. а) В качестве меры этого общего содержания ионов используют ионную силу раствора: Как видно, это полусумма произведений концентраций ионов (сі) на квадраты их зарядов (zi2). Итак, ионная сила есть мера общего содержания ионов в растворе, и от ее величины зависит эффективная концентрация, т.е. активность любого вида ионов в этом растворе. С учетом этого замечания запишем изменение энергии иона в результате его взаимодействия с другими ионами в расчете на 1 моль данного иона: в) С другой стороны, величина данной энергии учитывается третьим слагаемым в выражении (13.5,б) для химического потенциала: г) Сопоставляя два последние выражения, легко получить формулу для логарифма коэффициента активности ионов i-того вида. 3. а) Кроме того, часто используют эквивалентную подвижность иона: Как видно, здесь скорость движения (в единичном поле) умножают на F - число Фарадея, т.е. заряд 1 моля эквивалента ионов. б) В итоге лі характеризует скорость переноса заряда 1 молем эквивалентов ионов данного вида в поле с единичной напряженностью. в) Вновь определимся с размерностью: при этом См (симменс) = l / Ом - единица проводимости. 3. а) Очевидно, что проводимость раствора зависит от концентрации в нем ионов, но зависимость эта двоякая: с увеличением концентрации, - с одной стороны, возрастает количество носителей заряда (ионов), - а с другой стороны, усиливается их взаимодействие, снижающее подвижность ионов, а значит и способность проводить ток. б) Для устранения влияния первого фактора вводят еще одну величину - молярную, или эквивалентную проводимость: т.е. проводимость раствора, приведенную к единичной его концентрации. в) Остается влияние только второго фактора, так что с увеличением концентрации величина л должна снижаться (о чем подробнее мы скажем ниже). г) Опять-таки установим единицы измерения введенной величины: Связь проводимости раствора с подвижностью ионов а) Нетрудно видеть, что и обозначение, и размерность эквивалентной проводимости совпадают с таковыми для эквивалентной подвижности ионов.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
