Уравнение Дебая потенциала атмосферы вокруг ион

Поскольку энергия системы с ионной атмосферой имеет электрическую природу, то Дебай и Гюккель предположили, что такая энергия должна быть функцией плотности электрического заряда и потенциала, создаваемых ионной атмосферой. Затем Дебай и Гюккель вывели уравнение, характеризующее распределение плотности заряда в объеме раствора вокруг центрального иона, и связали эту величину со значением суммарного потенциала поля в каждой точке раствора. В итоге было получено уравнение, позволяющее рассчитать энергию взаимодействия иона с ионной атмосферой. Затем, используя такое уравнение, Дебай и Гюккель получили уравнение, позволяющее вычислить коэффициент активности иона, а также средний коэффициент активности электролита. Найденное уравнение для коэффициента активности совпадало с уравнением, полученным эмпирически для разбавленных растворов электролитов, [c.140]

Однако следует помнить, что теория Дебая — Хюккеля является приближением, не пригодным для описания концентрированных растворов, особенно в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью. Например, Гугенхейм показал [9], что приближение Дебая — Хюккеля можно использовать лишь при значениях меньших 2,8. Причины, ограничивающие применение этой теории к концентрированным растворам, обусловлены принятой моделью и ее математическим аппаратом. Потенциал ионной атмосферы определяется уравнением Пуассона, из которого следует, что в этих растворах должна быть экспоненциальная зависимость между зарядом соответствующего иона и потенциалом, который он создает вокруг себя. Такое соотношение несовместимо с принципом линейной суперпозиции электростатических полей. Для выполнения этого принципа необходимо указанное уравнение разложить в ряд Тейлора и ограничиться лишь первыми двумя членами, откуда и получится соотношение Дебая — Хюккеля. Таким образом на этом пути аппроксимация является необходимостью, а не математическим приемом. Точное решение неприемлемо в принципе. Интересно, что для 1 1-электролитов (или вообще для п п-электролитов) третий член в разложении Тейлора пренебрежимо мал, что делает теорию Дебая — Хюккеля особенно полезной при исследовании таких систем. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология