Физическая химия. Часть III. Электрохимия. Егорова К.В - 12 стр.

UptoLike

12
10
1
1,9885 10
T
I
ε
χ
=⋅ = r
эфф
, м (1.12)
Радиус ионной сферы уменьшается с увеличением ионной силы рас-
твора
I
, т. е. с концентрацией раствора. С увеличением температуры Т и
диэлектрической постоянной
ε
объем ионной сферы увеличивается.
Через величину
χ
определяется электростатический потенциал
ψ
:
ze
ψ
χ
ε
=
. (1.13)
и затем энергия электростатического взаимодействия центрального иона с
ионной сферой:
2
эл
N
Gze
Α
Δ= .
Различие между химическим потенциалом реального раствора элек-
тролита
μ
и химическим потенциалом идеального раствора
ид
μ
при тех же
термодинамических параметрах обусловлено электростатическим взаимо-
действием, поэтому
ид эл
G
μ
μ
−=Δ, и соответственно
ln
i эл
R
TG
γ
.
Для
ионного коэффициента активности
i
γ
получим:
ln
эл
i
G
R
T
γ
Δ
= .
Объединяя константы и переходя к десятичным логарифмам, можно запи-
сать формулу
2
lg
ii
zh I
γ
=−
. (1.14)
Поскольку коэффициент активности отдельного иона нельзя измерить экс-
периментально, перейдем к среднему ионному коэффициенту активности
lg zzhI
γ
±+
=− , (1.15)
где h - константа, зависящая лишь от природы растворителя и равная
()
6
3
2
1, 825 10
h
T
ε
=
(
)
1
3
2
2
л
К
моль
.
Окончательное выражение для среднего коэффициента активности (1.15)
получило название
предельного закона Дебая-Хюккеля. Для бинарного 1,1-