Физическая химия. Исследование растворов электролитов методом электрической проводимости - 13 стр.

UptoLike

Рубрика: 

13
циалом, для которого
1
r
в уравнении (2.22) заменяется на
1
exp
1/
r
r χ



, где
параметр 1/ χ определяет, как сильно отличается этот потенциал от чисто ку-
лоновского. Величина
ψ
для рассматриваемой точки r представляет собой
среднее значение потенциала, создаваемого в ней ионной атмосферой и цен-
тральным ионом, и определяется выражением
()
0
1/
4
i
r
exp
ze
r
r
χ
ψ
πε ε



= . (2.23)
Для реальных растворов специфическим является потенциал ионной атмо-
сферы, который находят по правилу суперпозиции потенциалов как разность
ψ
и
и
ψ
. Для точки r его величина определяется выражением
() () ()
..
0
exp 1
41/
i
иа и
ze
r
rr r
r
ψ
ψψ
πε ε χ


=− =




. (2.24)
Для вычисления энергии взаимодействия необходимо определить потенци-
ал ионной атмосферы в точке нахождения центрального иона, т.е. найти предел
()
..иа
r
ψ
при 0r , который определяется выражением
() ()
.. ..
0
0
0
41/
i
иа иа
r
ze
r
ψ
ψ
πε ε χ
→= . (2.25)
Величину
()
..
0
иа
ψ
в соответствии с уравнением (2.25) можно рассматривать
как потенциал, создаваемый в точке нахождения центрального иона другим ио-
ном с противоположным знаком, находящимся от центрального иона на рас-
стоянии 1/ χ . Величина 1/ χ называется характеристической длиной [5]. Так
как потенциал создается не единичным ионом, а всей ионной атмосферой, то
1/ χ можно отождествить с радиусом ионной атмосферы. Под радиусом ион-
ной атмосферы следует понимать то расстояние от центрального иона, на
котором надо было бы разместить все заряды, входящие в ионную атмо-
сферу, чтобы их суммарное влияние на центральный ион было бы равно
суммарному влиянию существующей ионной атмосферы. Эта величина яв-
ляется условной, так как в действительности плотность заряда ионной атмо-
сферы убывает монотонно, приближаясь к нулю. Практически на расстоянии
1/ χ плотность заряда ионной атмосферы становится пренебрежимо малой. Ра-
диус ионной атмосферы рассчитывается по уравнению
1
1
2
2
0
22
1
1
22
i
ii
A
RT z n
Ne
εε
χ


=⋅




, (2.26)