Термодинамика растворов сильных электролитов. Теория Дебая ‒ Хюккеля

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Термодинамика растворов сильных электролитов. Теория Дебая ‒ Хюккеля

Содержание

2. Основополагающая концепция для сильных электролитов ‒ высокая концентрация ионов в растворе и, как результат, электростатического взаимодействия
3. Понятия теории Дебая ‒ Хюккеля Активность Ионная сила раствора
4. Активность (а) – … … концентрационный параметр; определяется как величина, подстановка которой вместо концентрации в термодинамические
5. Активность а = γ · с а – активность вещества, моль/дм3; γ – молярный коэффициент (безразмерная
6. Ионная сила раствора (I) – … … величина, характеризующая силу электростатического воздействия ионов в растворе электролита.
7. Правило ионной силы «Коэффициенты активности элемента, а, следовательно, и коэффициенты активности его ионов зависят от ионной
8. Зависимость γ ионов от I раствора
9. Средние значения коэффициентов активности ионов
10. Вокруг каждого иона в растворе образуется ионная атмосфера за счёт электростатического притяжения ионов различного заряда. Ионная
11. Предельный закон Дебая – Хюккеля … … связывает размер и плотность ионной атмосферы с термодинамической характеристикой
12. Ограниченность теории Дебая – Хюккеля и предельного закона Уравнение может быть применено для водных растворов с
14. Скачать презентацию

Слайд 2

Основополагающая концепция для сильных электролитов ‒ высокая концентрация ионов в растворе

и, как результат, электростатического взаимодействия между ионами разного заряда.
Теория сильных электролитов (1923г.) Дебая и Хюккеля имела целью отразить влияние этого взаимодействия на различные свойства растворов электролитов.

Слайд 3

Понятия теории Дебая ‒ Хюккеля
Активность
Ионная сила раствора

Слайд 4

Активность (а) – …
… концентрационный параметр; определяется как величина, подстановка которой

вместо концентрации в термодинамические уравнения делает их применимыми к растворам электролитов.

Гилберт Ньютон Льюис
(1875-1946)

Слайд 5

Активность
а = γ · с
а – активность вещества, моль/дм3;
γ – молярный

коэффициент (безразмерная величина);
с – молярная концентрация вещества, моль/дм3.
Для разбавленных растворов γ = 1, а = с.
γ – мера отклонения свойств реального раствора электролита от идеального
– мера различия поведения электролита в данном растворе и его поведения в идеальном.

Слайд 6

Ионная сила раствора (I) – …
… величина, характеризующая силу электростатического воздействия

ионов в растворе электролита.
I = ½ (C1Z12 + C2Z22 + C3Z32 + …)
ионная сила равна полу-сумме произведения концентраций всех ионов на квадрат заряда.
γ – мало зависит от природы вещества, определяется лишь ионной силой раствора: один и тот же во всех разбавленных растворах с одинаковой ионной силой.

Слайд 7

Правило ионной силы
«Коэффициенты активности элемента, а, следовательно, и коэффициенты активности его

ионов зависят от ионной силы, но не зависят от вида остальных ионов в данном растворе»;
«Элемента (или его ионов) одинаковы в растворах равной ионной силы независимо от того, какие ещё ионы есть в растворе».
Выполняется в растворах с I ≤ 0,05.

Слайд 8

Зависимость γ ионов от I раствора

Слайд 9

Средние значения коэффициентов активности ионов

Слайд 10

Вокруг каждого иона в растворе образуется ионная атмосфера за счёт электростатического

притяжения ионов различного заряда. Ионная атмосфера содержит ионы разных знаков, но вокруг катиона больше аниона и наоборот;
Плотность ионной атмосферы max у центрального иона и уменьшается при удалении от него за счёт теплового движения ионов. На границе ионной атмосферы количество ионов каждого знака становится одинаковым.

Положения теории сильных электролитов

–

Слайд 11

Предельный закон Дебая – Хюккеля …
… связывает размер и плотность ионной атмосферы

с термодинамической характеристикой электролита ‒ коэффициентом активности (γ).
γ± – средний коэффициент активности;
А – предельный коэффициент; для 1,1 – валентного электролита равен: А = 0,508 (0,509; 0,511).
Предельный закон в I-ом приближении

– для 1,1 валентного электролита.

Слайд 12

Ограниченность теории Дебая – Хюккеля и предельного закона
Уравнение может быть применено

для водных растворов с I ≤ 0,05. При более высокой I наблюдается расхождение теоретических и экспериментальных данных.

lgγ±

Рассчитана по предельному закону

Экспериментальная кривая

0,5

1,0

Термодинамика растворов сильных электролитов. Теория Дебая ‒ Хюккеля

Содержание

Основополагающая концепция для сильных электролитов ‒ высокая концентрация ионов в растворе

Понятия теории Дебая ‒ ХюккеляАктивностьИонная сила раствора

Активность (а) – …… концентрационный параметр; определяется как величина, подстановка которой

Активностьа = γ · са – активность вещества, моль/дм3;γ – молярный

Ионная сила раствора (I) – …… величина, характеризующая силу электростатического воздействия

Правило ионной силы«Коэффициенты активности элемента, а, следовательно, и коэффициенты активности его