Дебай-Гюккельдің күшті электролиттер теориясының негізгі қағидалары.

0

Жоспары:

1.Күшті электролиттер теориясы.

2.Иондану белсенділігі.

6.Ерітінділердің электр өткізгіштігі.

  1. Электролиттердің меншікті электр өткізгіштігі.

Лекция мәтіні:

1923 жылы Дебай мен Гюккель күшті электролиттер теориясын жасады.  Бұл теорияның жасалуына И.А. Каблуков, Кистяков, А.Нояс т.б. ғалымдар қомақты үлес қосты. Бұл теория бойынша күшті электролит ерітінділерінде әр аттас иондардың арасында электростатикалық тартылу бірдей аттас иондардың арасында тебілу күштері әсер етеді. Әрбір ионның жанында  қарсы таңбалы ионның атмосферасы, қоршауы болады.Осы әрекеттесулер нәтижесінде  концентрациялы ерітінділерде і коэффициенті концентрация өскен сайын арту орнына кемейді. Себебі иондардың арасында өзара әрекеттесулер болады. Концентрация жоғары болған сайын иондық атмосфера тығыз бола түседі. Ион бір полюске  жылжыса иондық атмосфера басқа полюске жылжиды. Сонымен бірге сольваттық қабықта иондарды тежейді. Иондық әрекеттесулер және  солваттану олардың жылдадығын тежеп қана қоймай, сонымен бірге осмостық қысымын қаныққан бу қысымының төмендеуін кемітеді. Сондықтан күшті электролиттерге арнап, Льюс белсенділік шамасын енгізген.

                                   a= fc

a- электр белсенділігі, c – аналитикалық коэффициент, f- активтілік коэффициенті.

            Белсенділік коэффициенті әдетте, бірден төмен болады. Өте сұйытылған ерітінділерде ғана ол бірге жақындайды. Мұндай кезде а ⋲с.

            Ерітінділердің электрлік өткізгіштігі. Ерітінділер туралы сөз болғанда олардың электр кедергісі емес, электр өткізгіштігі айтылады. Электрлік өткізгіштің өлшемі уақыт бірлігінде электролит ерітіндісі арқылы өтетін кулонмен өрнектелген электр мөлшері болып табылады. Сонымен электролит ерітінділерінеарналған теңдеу:

                                   I=LE    (1)

I – ток күші, L – электролиттің электр өткізгіштігі, E – электр қозғаушы күш.

            Физика курсынан білетініміздей :

                                   I = E/R ; (2)

Мұндағы    R-кедергі.

1-2 теңдеуден мынадай өрнек шығарамыз:

                        I = LE = E / R;    LE= E / R;  L= 1 / R; (3)

            Сонымен, ерітіндінің электр өткізгіштігін оның кедергісіне қарама-қарсы шама есебінде сипаттаса болады. Ом заңы бойынша:

                                   R=·ρ l/s;   (4)

l — өткізгіштің ұзындығы, s – қима ауданы, ρ – меншікті кедергі.

            4-теңдеудегі R – дің мәнін 3-ші теңдеуге қойсақ болады:

                                   L = 1 /ρ l/s = 1/ρ ·s/l   (5)
Мұндағы 1/ρ · шамасын меншікті электр өткізгіш деп аталады және оны Н (каппа) әрпімен белгілейді.

                                   L = Н  s/l;  (6)

Егер s =1м2, l=1м, L = Н

            Сонымен, электролиттің меншікті электр өткізгіштігі Н каппа дегеніміз – ұзындығы 1м, қима ауданы 1м2 ерітіндінің бағанының кедергісіне кері шама. Халықаралық бірліктер жүйесінде электрлік өткізгіштік  бірлігі сименс (см) өлшенеді.

%          KCl                NaOH             H2SO4

5            6,9                 19,0                   21,0

10          14,0               13,0                   39,01

15           20,0                 —                      54,0

Меншікті электрлік өткізгіштік ерітінділердің концентрациясына байланысты болады. Концентрация өскенде ол алдымен жоғарылап, содан кейін төмендейді. Меншікті электрлік өткізгіштік иондардың жеке қасиеттеріне де байланысты болады. Иондардың ерітіндідегі қозғалыс жылдамдығы газдардағы молекулалардың жылдамдығынан млндаған есе төмен болады. Н+ және ОН иондарының жылдамдығы басқа иондардан едәуір үлкен болады. Вернауль мен Фаулердің түсініктері бойынша протондар Н+ гидраксони ионын Н3О түзе отырып, бір молекуладан екінші молекулаға секірмелі түрде жылжиды.

Эквивалентті электрлік өткізгіштік деп 1 к/моль эквивалент еріген зат мөлшерінде еріген заты болатын бір-бірінен 1м аралықта орналасқан электрондар арсындағы  ерітінді бағанының өткізгіштігін айтады, оны λ-мен белгілейді.

            Λv= Н·V

V-көлем.

            Күшті және әлсіз электролиттердің эквивалентті электр өткізгіштігі сұйылтқан сайын артып бір шекті мәнге келгенде тоқтайды, оны λ∞ деп белгілейді және оны шексіз сұйылтқандағы эквиваленттік электр өткізгіштік деп атайды.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ