Межионное притяжение ионная атмосфера

Предлагается по нескольку растворов различных электролитов (с указанием растворителя и его диэлектрической постоянной О), для которых при заданной температуре Т известны величины концентраций с и средних активностей а . На основании зависимости среднего коэффициента активности от концентрации (/ / . от ]/ с необходимо выбрать тот электролит, в котором межионное взаимодействие определяется силами притяжения. Из остальных электролитов следует выбрать такой, где силы отталкивания начинают проявляться при наиболее низкой концентрации. Для обоих выбранных электролитов рассчитать радиусы ионной атмосферы 1/Х при заданных концентрациях с, и [c.27]

Влияние растворителя учитывается введением диэлектрической проницаемости Ер. Предполагается, что в растворе электролита вследствие электростатического взаимодействия между ионами (притяжение между разноименными и отталкивания между одноименными) вокруг каждого иона образуется в среднем по времени сгущение ионов противоположного знака. Такие сгущения образуют так называемые ионные атмосферы противоположного данному иону знака и, следовательно, в принципе межионное взаимодействие можно свести к взаимодействию между ионными атмосферами. Ионная атмосфера характеризуется зарядом, величина которого быстро убывает с ростом расстояния от центра. Заряд ионной атмосферы тем больше, чем больше общая концентрация ионов в растворе. При наложении электрического тока катионы и анионы двигаются в соответствующих направлениях вместе со своими атмосферами, которые в своем движении запаздывают за движением ионов и тем самым тормозят его. Кроме того, ионы испытывают тормозящее воздействие за счет притяжения между ионными атмосферами противоположных знаков. Эти тормозящие воздействия уменьшают подвижность ионов и, следовательно, уменьшают эквивалентную электрическую проводимость, что особенно заметно при увеличении концентрации. Указанные явления представляют собой физические причины существования коэффициента электрической проводимости [c.389]

Межиоваое притяжение ионная атмосфера. Нойес, Сезер-ленд, Бьеррум, Мильнер и др. указывали на возможность того, что силы межионного притяжения могут оказывать влияние на электропроводность электролитов, особенно в случае сильных электролитов. Однако современная количественная разработка этой теории связана преимущественно с работами Дебая и Гюккеля, а ее дальнейшее развитие осуществлено в основном Онзагером и Фалькенгагеном [1] . Основной постулат теории [c.127]

При этом силы межионного притяжения и отталкивания довольно велики. В таких растворах ионы не вполне свободны, движение их стеснено взаимным притяжением друг к другу. Благодаря этому притяжению каждый ион как бы окружен шарообразным роем противоположно заряженных ионов, получившим название ионной атмосферы . [c.240]

Это неподчинение объясняет теория сильных электролитов. Согласно этой теории сильные электролиты в водных растворах нацело диссоциируют на ионы. В этом случае концентрация ионов в растворе сравнительно большая. Между противоположно заряженными ионами действуют электростатические силы притяжения и отталкивания (у незаряженных частиц — межмолекулярные силы). В результате каждый ион окружается ионной атмосферой , состоящей из ионов противоположного заряда, что уменьшает его подвижность. Межионные силы влияют на все свойства электролита. Они понижают активность ионов, и последние в реакциях проявляют себя так, буд- [c.99]

Влияние разбавления на межионное притяжение. Межионное притяжение вызывает отклонения в поведении реальных растворов аналогично тому, как межмолекуляр-ное притяжение в реальных газах влечет за собой отступления их поведения от законов идеальных газов. Чем больше концентрация раствора, тем плотнее ионная атмосфера и тем меньше подвижность ионов, а следовательно, и электропроводность электролитов. [c.140]

В отличие от растворов неэлектролитов распределение электрически заряженных частиц в растворах электролитов не является вполне равномерным. В результате действия сил электростатического притяжения и отталкивания каждый ион стремится окружить себя так называемой ионной атмосферой, в которой преобладают частицы с противоположным знаком заряда. Но этой тенденции противодействует броуновское движение, в определенной степени сглаживающее такого рода флуктуации концентрации. Как показывает детальный математический анализ состояния растворов электролитов, реальная картина распределения ионов в конечном счете зависит от соотношения между электростатической энергией межионного взаимодействия и энергией броуновского теплового движения. [c.8]

Зависимость эквивалентной электрической проводимости водных растворов сильных электролитов от концентрации в основном определяется силами межионного взаимодействия, зависящими от расстояния между ионами. В растворе электролита сольватирован-кые ионы находятся в тепловом движении и расположение их более беспорядочно, чем в кристалле. Вследствие электростатических сил между ионами даже в разбавленных растворах распределение их не может быть случайным. Притяжение разнозарядных ионов, и отталкивание одинаково заряженных должно приводить к тому, что в среднем вблизи каждого положительного иона возникнет избыток отрицательных ионов (и наоборот). Кал<дый ион окружен ионной атмосферой, заряд которой равен и противоположен по знаку заряду центрального иона (рнс. XIV. 2). Наличие ионной атмосферы вызывает взаимное торможение ионов при их движении в электрическом поле. [c.185]

П. Дебай и Г. Хюккель предположили, что основной причиной резкого различия в поведении сильных и слабых электролитов является наличие в растворах сильных электролитов межионных взаимодействий. Ионы, находящиеся в растворе, хотя и отделены друг от друга молекулами растворителя, все же испытывают слабое притяжение. Чем выше концентрация, тем ближе ионы расположены друг к другу. В результате этого каждый ион оказывается окруженным атмосферой , ионов проти- Схематическое изобра- г г /кение иоинои атмосферы Деба-) воположного знака, что несколько хюккеля [c.193]

Предельный закон Дебая — Гюккеля не принимает во внимание конечные размеры ионов. Очевидно, что если радиусы всех (гидратированных) ионов равны а, то наименьшее расстояние между их центрами равно 2а. Поэтому при расчете распределения ионов в ионной атмосфере неправильно допускать сближение между ними на расстояния, меньшие 2а. Таким образом, ПЗДГ имеет тенденцию переоценивать эффекты межионного притяжения и отталкивания. Однако он вполне пригоден для получения приблизительных данных при малых значениях ионной силы. [c.23]

Сильные электролиты. В вол.чых растворах сильные электролиты обычно полностью диссоциированы. Поэтому число ПОНОВ в пи.х больше, чем в растворах слабых электролитов той же концентрации. И если в растворах слабых электролитов концентрация ионов мала, расстояния между ними велики и взаимодействие ионов друг с другом незначительно, то в не очень разбавленных растворах сильных электролитов среднее расстояние между ионами вследствие значительной концентрации сравнительно мало. Напрпмер. в насыщенном растворе хлорида натрия среднее pa TOHiiiie между нонами всего только в 2 раза больше, чем в крнсталл.а.х Na l. Прн этом силы межионного притяжения и отталкивания довольно велики. В таких растворах ноны не вполне свободны, дв -жение их стеснено взаимным притяжением друг к другу. Благодаря этому притяжению каждый ион как бы окружен шарообразным роем противоположно заряженных нонов, получившим название ионной атмосферы , [c.240]

Согласно этой теории, противоположно заряженные ионы в растворе притягиваются друг к другу. Отрицательные ионы окружают себя атмосферой положительных ионов, и наоборот. Межионное притяжение стремится втянуть ионы внутрь раствора, частично освобождая от них поверхность раствора и тем самым уменьшая задерживающее влияние растворенных частиц (ионов) на скорость испарения растворителя. Благодаря этому понижение давления пара будет меньше по сравнению с тем, которое можно было ожидать, если бы ионы действовали независимо друг от друга. Понижение давления пара находится в тесной связи с другими свойствами раствора, такими, как осмотическое давление, понижение точки замерзания и повышение точки кипения. Б более концентрированных растворах поэтому благодаря возрастанию межионного притяжения наблюдается уменьшение осмотического давления, а также уменьшение депрессий точек замерзания и кипения раствора против ожидаемых величин. Величиной, характеризующей межионное взаимоде11Ствие в растворах сильных электролитов, принят осмотический коэффи ц и-е я т g [c.135]

Теория полной диссоциации и междуионное притяжение. Теория Дебая и Гюккеля. Если принять, что сильные электролиты полностью диссоциированы, то как объяснить, что эквивалентная электропроводность уменьшается при увеличении концентрации раствора. Аррениус объяснял это явление уменьшением степени диссоциации электролита. Дебай и Гюккель (1923), приняв теорию полной диссоциации, приписали изменения электропроводности с разбавлением электрическим силам, действующим между ионами. В растворе каждый ион окружен ионной атмосферой пз противоположно заряженных ионов, и притяжение, которое они оказывают, замедляет скорость передвижения ионов. Силы притяжения увеличиваются с увеличением концентрации раствора, так как расстояние между ионами уменьшается. Вследствие этого происходит понижение эквивалентной электропроводности и кажущееся уменьпхение степени диссоциации. И наоборот, при разбавлении раствора раЬстояние между противоположно заряженными ионами возрастает, электростатическое взаимодействие ионов становится все более слабым и эквивалентная электропроводность увеличивается. Наконец, при бесконечно больших разбавлениях межионные силы становятся ничтожно малыми вследствие относительно больших расстояний между ионами и по этой причине эквивалентная электропроводность достигает максимальной величины. Итак, Аррениус принял, что скорость передвижения ионов остается постоянной, но с изменением концентрации изменяется их число. Дебай и Гюккель утверждают, что при изменениях концентрации раствора число ионов остается постоянным, но скорости их передвижения изменяются под влиянием электростатического взаимодействия ионов. [c.55]

Электропроводность с точки зрения теории межионного взаимоде11Ствия. В то время как уменьшение эквивалентной электропроводности с увеличением концентрации слабого электролита в значительной мере обусловлено уменьшением степени диссоциации, незначительное уменьшение эквивалентной электропроводности сильных электролитов происходит вследствие межионного взаимодействия. По теории Дебая — Хюккеля (стр. 420), межионные взаимодействия приводят к образованию вокруг каждого иона в растворе диффузной атмосферы, состоящей из ионов, заряд которых противоположен заряду центрального иона. Ионная атмосфера связана с двумя эффектами, каждый из которых тормозит движение центрального иона, когда к раствору приложено электрическое поле. Двигаясь по направлению к электроду, центральный ион стремится выйти из своей ионной атмосферы сместившись от ее центра, он начнет формировать новую ионную атмосферу, а прежняя начинает понемногу рассеиваться. Однако для формирования новой ионной атмосферы и рассеивания прежней требуется определенное время, поэтому покинутая часть атмосферы начинает деформироваться, теряет свою симметричную форму и становится несимметричной. Она стремится удержать центральный ион с помощью сил электростатического притяжения. Этот тормозящий эффект называется релаксацией. [c.402]