Физическая химия. Часть III. Электрохимия. Егорова К.В - 10 стр.

UptoLike

10
2
1
,
2
ii
i
I
mz=⋅
где
i
m моляльная концентрация i -го иона;
i
z заряд иона. Они сформу-
лировали эмпирическое правило постоянства ионной силы: в разбавлен-
ных растворах коэффициент активности сильного электролита одного и
того же валентного типа одинаков для всех растворов с одной и той же
ионной силой независимо от природы электролита. Это правило выполня-
ется при концентрациях не более 0,02 М. При более
высоких значениях
ионной силы усложняется характер межионного взаимодействия и возни-
кают отклонения от этого правила.
3. Основные положения электростатической теории сильных
электролитов Дебая и Хюккеля
Метод активностей Г. Льюиса и М. Рендалла является формальным.
Он правильно отражает количественные закономерности, однако не дает
представления о природе взаимодействия частиц в растворах. Вопрос о
распределении (ближний порядок растворов) и взаимодействии ионов в
растворах электролитов был решен П. Дебаем и Э. Хюккелем (1923 г.).
В этой теории предполагалось, что электролит полностью
диссоции-
рован (α=1), а растворитель представляет собой непрерывную среду с ди-
электрической постоянной
ε
. Все ионы рассматривались как точечные за-
ряды, не имеющие объема. Среди множества ионов выбирается одинтак
называемый центральный ион, вокруг которого распределяются другие
ионы. Характер этого распределения обусловлен, во-первых, полем цен-
трального иона, напряженность которого убывает с расстоянием r от цен-
трального иона, и, во-вторых, тепловым движением ионов. Поэтому
, чем
ближе к центральному иону, тем больше вероятность того, что там окажет-
ся ион противоположного знака. Центральный ион как бы окружен ионной
сферой. Выбор центрального иона является условным, и каждый ион мож-
но рассматривать в качестве центрального и в то же время входящего в со-
став ионной сферы других ионов.
Средняя плотность заряда
ρ
в какой-то точке связана со средней ве-
личиной потенциала
ψ
в этой точке уравнением Пуассона:
2
4
,
3
π
ψ
ρ
=− (1.8)