КАТЕГОРИЯ:


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) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Основните разпоредби на теорията на Дебай-Huckel




Йонната сила на разтвора. Правило йонна сила (или правото на йонната сила на Люис и Рандъл).

Концентрацията на силни електролитни разтвори може да се характеризира не само като активност, и йонна сила. Активност и характеризира концентрацията на електролит в разтвора и чрез йонна сила може да бъде изразена като концентрацията на един или повече електролити. Така, йонната сила показва общата концентрация на всички електролити в разтвора позволява взаимодействието между йоните.

Йонната сила на разтвора (I, измерението на концентрацията) - това е половината от сумата на продукти от концентрациите на всички йони в разтвора на квадрата на тяхното заплащане.

където - Молалност на аз-йонна батерия; М - молалност на електролита; Z аз - заредете-тото йон.

Пример: Разтвор, съдържащ 0,001 мола H 2 SO 4 и магнезиев 4, 0.002 мол за 1000 грама Н2О висока йонна сила на разтвора?

Йонната сила на разтвора зависи от у ±. Тази зависимост се изразява чрез върховенството на йонна сила (или правото на йонната сила на Люис и Рандъл):

коефициенти на активност йонни не зависят от определен вид йони в разтвор, и са зависими от йонната сила I от решението.

Това правило се изпълнява стриктно в концентрации до 0,01 мол / кг и до приблизително 0,1 мол / кг (фиг. 2).

Обхватът на концентрация от 0,01 - 0,1 мол / кг, следните закони:

1. зависимост линейна, γ ± следователно зависи само от I и не зависи от естеството на йон;

2. за съединенията от типа на валентността γ ± е същата (т.е.. А. При ниски концентрации на наклона на линията е същото).

Фиг. 2. Средни цени HCl и HBr дейност в решения на халогениди на алкални метали при 25 0 С

През 1923 Дебай и Huckel теория, разработена електростатични разтвори на силни електролити (или теория на силни електролити, Дебай-Huckel).

Теорията на силни електролити, Дебай-Huckel валидна само за разредени разтвори на силни електролити.

Основните разпоредби на теория:

1. собствени размер йони може да се пренебрегне в сравнение с разстоянието между тях, тъй като разредени разтвори.

2. взема под внимание само на Кулон взаимодействието между йоните и не взема под внимание и други форми на взаимодействие (йон-дипол, асоциирани степен от водородни връзки, и така нататък. Г.)

3. електростатично взаимодействие между йоните се счита за взаимодействието между централната йон и йонната атмосферата.

4. дължи на Кулон взаимодействието на йоните в разтвора са подредени подреден, и решения са несъвършени.

Йонийски атмосфера - е определено средно разпределение на йони, което се случва около всеки йон (нарича централна) под влияние на два фактора - на електростатични взаимодействия, които се опитват да се рационализира йоните и термично движение, като се стреми да ги подредите на случаен принцип.



Йонийски атмосфера се състои от йони на противоположния знак на централния йон.

При отсъствие на външно електрично поле на атмосферата на йон има сферична симетрия, и неговото заплащане е равно по сила и противоположни по знак, за сметка на централния йон. йон плътността на атмосферата намалява с увеличаване на разстоянието от централната йон.

Йонната атмосфера може да се характеризира със следните параметри:

1) на потенциала на йонната атмосфера:

електричното поле потенциал φ M около йон се състои от централен йон потенциал (φ) и капацитета на йонната атмосферата (φ а):

От разтвор на електролита е електрически неутрален, потенциала на електрическото поле около йон е равно на 0:

След това, потенциалът на йонната атмосферата е равен на потенциала на централната йон с противоположен знак:

2) ефективно радиуса на йон атмосфера (с):

разстоянието по дължината на линията от централната йон, който йон плътност на атмосферата се намалява с около фактор напр.

Колкото по-голяма стойност на R, толкова по-бавно промяната на йон плътност на атмосферата.

Според теорията на Дебай-Huckel е възможно да се изчисли средният коефициент на активност γ ± силен електролит според уравненията на три приближения на теорията на Дебай-Huckel.

Аз сближаване на Дебай-Huckel (или ограничение правото на Дебай-Huckel) до среден коефициент на активност γ ±:

I - йонната сила на разтвора; - Таксите в съоб и анион; A - постоянна зависимост от T, ρ плътността и диелектрична разтвор разтворител ,

За да се изчисли коефициента на активност на отделните йони, използвайки уравнението:

За водни разтвори при 25 0 С А = 0.510 мол кг -1-1/2.

Аз сближаване на Дебай-Huckel вярно за силно разредени разтвори с йонна сила от 0.01 мол / кг. В същото време размерът на йони се пренебрегва (помисли тях материал точки). Според уравнението на I се доближава до теорията на Дебай-Huckel на зависимост от е линейна, което съответства на началните части на кривите (Фигура 3).

Фиг. 3. Сближаване на теорията на Дебай-Huckel

Изводи от приближих теорията на Дебай-Huckel:

1 за силно разредени разтвори на електролити еднакви за всички връзки в рамките на същия тип валентност

2. при ниски концентрации (ниско, когато разтвор) линейно зависи от I;

3. ограничаване на правото на Дебай-Huckel осигурява теоретична обосновка за правило йонната сила.

II сближаване на Дебай-Huckel: вярно, защото разтвора до 0,1 мол / кг. Така се взема предвид размера на йоните. Уравнение II Дебай-Huckel сближаване описва връзката (фиг. 3), когато с увеличаване на концентрацията (об. Е. I разтвор), стойността намалява и е както следва:

където В - емпирично параметър, който е свързан с ефективен диаметър йони в разтвор. Ефективен диаметър се нарича диаметър на йони, ако тя е в кристалната решетка.

Сближаване Форма II сближаване на Дебай-Huckel теория е Gyuntelberga уравнение:

където В = 1 за всички електролити. Това уравнение е удобно, тъй като не съдържа емпирични параметри и подходящо описва поведението на електролити до концентрация от 0.1 мол / кг.

III Сближаване на теорията на Дебай-Huckel държи за разтвори на електролити с йонна сила до 1 мол / кг; счита йон солватация молекули на разтворител. подход Уравнение III описва връзката (фиг. 3), когато с увеличаване увеличения И е както следва:

където C - емпирични параметър, който да отчита поляризацията на молекулите на разтворителя около йонна разтворения.

Уравнение III приближения на теорията на Дебай-Huckel е подобрен чрез въвеждането на допълнителен план:

където D - емпирични параметър. Това уравнение Harned и Оуен, което позволява да се опише поведението на много електролити за от порядъка на няколко мола / кг (до 5 мол / кг).

При високи концентрации (повече от 1-5mol / кг), поведението на разтвори на силни електролити, не е възможно точно да се опише по-специално зависимостта от , Досега в това отношение не е строго теория.