Физическая химия. Исследование растворов электролитов методом электрической проводимости - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

25
0
c
f
λ
Λ
=
Λ
. (2.72)
Характер концентрационной зависимости молярной электрической прово-
димости для сильных электролитов может быть объяснен только с учетом сил
взаимодействия. Дебай и Онзагер предложили теорию электролитической про-
водимости растворов, представляющую собой развитие основных положений
электростатической теории растворов электролитов Дебая и Гюккеля. В соот-
ветствии с теорией Дебая – Онзагера снижение молярной электрической прово-
димости при переходе от бесконечно разбавленного раствора к растворам ко-
нечных концентраций связано с уменьшением скоростей движения ионов в ре-
зультате появления эффектов торможения.
Эффект электрофоретического торможения. Центральный ион и его
ионная атмосфера обладают обратными по знаку зарядами. Поэтому при нало-
жении на раствор электролита электрического поля они движутся в противопо-
ложных направлениях. Поскольку ионы гидратированы, то движение централь-
ного иона происходит не в неподвижной среде, а в среде, перемещающейся ему
навстречу. Следовательно, движущийся центральный ион находится под влия-
нием дополнительной тормозящей силы, названной силой электрофоретиче-
ского торможения (электрофоретической силой трения), что приводит к
снижению его скорости.
Эффект релаксационного торможения. При движении иона в электриче-
ском поле нарушается центральная симметрия ионной атмосферы. Отмеченное
связано с тем, что перемещение иона сопровождается разрушением ионной ат-
мосферы в одном положении иона и формированием ее в другом, новом. Дан-
ный процесс протекает с конечной скоростью в течение некоторого времени,
называемого временем релаксации. Позади движущегося иона, потерявшего
центральную симметрию, всегда будет некоторый избыток заряда противопо-
ложного знака. Силы электростатического притяжения, возникающие при этом,
будут тормозить движение иона.
Сила, действующая на ионы и определяющая скорость их движения в элек-
трическом поле, а следовательно, электрическую проводимость раствора будет:
()
0 ЭР
FF F F
=− + , (2.73)
где
0
F
– сила поля;
Э
F
и
Р
F
– силы электрофоретического и релаксационного
торможения.
Молярная электрическая проводимость при данной концентрации в соот-
ветствии с (2.73) всегда меньше молярной электрической проводимости беско-
нечно разбавленного раствора, в котором силы межионного взаимодействия от-
сутствуют:
()
0c ЭР
Λ=Λ−∆Λ+∆Λ , (2.74)
где
Э
∆Λ
и
Р
∆Λ
- уменьшение молярной электрической проводимости за счет
эффектов электрофоретического и релаксационного торможения.

Страницы