Плотность ионной атмосферы

Плотность ионной атмосферы, ее радиус, скорость возникновения и разрушения сложным образом влияют на термодинамические и электропроводные свойства электролита. Количественно учесть влияние всех этих фактов теория Дебая и Гюккеля была в состоянии только для простейших электролитов и при условии очень сильного разбавления. [c.119]

В основу теории положена идея о наличии вокруг каждого иона ионной атмосферы. Образование ионной атмосферы объясняется тем, что одноименно заряженные ионы взаимно отталкиваются, а разноименно заряженные взаимно притягиваются. Поэтому каждый ион окружается ионами противоположного знака. Ионная атмосфера содержит и положительные, и отрицательные ионы, однако в среднем вокруг каждого положительного иона имеется избыток отрицательных ионов, а вокруг каждого отрицательного — избыток положительных. Плотность ионной атмосферы максимальна у центрального иона, с удалением от него уменьшается. На определенном расстоянии, которое можно считать границей ионной атмосферы, количество ионов каждого знака становится одинаковым. Размер и плотность ионной атмосферы Дебай и Хюккель связали с термодинамическими свойствами растворов электролитов. В частности, [c.132]

При наложении электрического поля центральный ион начинает двигаться в одну сторону, а ионная атмосфера в противоположную. Это противоположное движение создает как бы дополнительное трение, которое и уменьшает абсолютную скорость иона. Этот эффект торможения назван электрофоретическим. Ясно, что по мере увеличения концентрации увеличиваются плотность ионной атмосферы, а следовательно, и тормозящий электрофоретический эффект. Релаксационный и электрофоретический эффекты обусловливают тормозящее действие ионной атмосферы на скорость движения ионов. Убедительным подтверждением этих представлений Дебая и Гюккеля служит эффект Вина. Если уменьшение подвижности ионов с увеличением концентрации объясняется наличием ионной атмосферы, то ее уничтожение должно привести к увеличению подвижности, следовательно и электропроводности. Поскольку скорость движения ионов пропорциональна напряжению, а скорость образования ионной атмосферы имеет конечную величину, то, очевидно, увеличивая резко напряжение, можно вывести ион из ионной атмосферы, т. е. ионная атмосфера не будет успевать образовываться. Вин показал, что при напряжении поля около 200 000 В/см наблюдается увеличение электропроводности до предельного значения Я,со. [c.295]

Плотность ионной атмосферы различна. Наибольший избыток отрицательных зарядов находится вблизи иона. По мере удаления от центрального иона плотность избыточного заряда становится все меньшей и меньшей, и на некотором расстоянии от иона количество отрицательных и положительных зарядов становится одинаковым на этом и заканчивается ионная атмосфера. Следовательно, ионная атмосфера имеет некоторые конечные размеры она характеризуется определенной длиной и плотностью. Чем разбавленнее раствор, тем ионная атмосфера менее плотна и занимает больший объем. Чем концентрированнее раствор, тем плотность ионной атмосферы становится [c.70]

Как видно из уравнения (XVI, 33), величина х является функцией состава раствора, его диэлектрической проницаемости и температуры. Эта величина характеризует изменение плотности ионной атмосферы р вокруг центрального иона с увеличением расстояния г от этого иона. Величина 1/и имеет размерность длины. Чем меньше величина х, тем медленнее плотность зарядов р в ионной атмосфере изменяется с увеличением г. [c.408]

Трального иона, на котором плотность ионной атмосферы падает приблизительно в е раз. [c.409]

Плотность ионной атмосферы и ее радиус зависят от концентрации ионов. При разбавлении раствора электролита вплоть до прекращения электростатического взаимодействия между ионами, что отвечает состоянию идеального раствора, совершается работа разрушения ионных атмосфер, которая эквивалентна работе их разряжения. Она служит мерой отличия реального раствора от идеального. [c.432]

Уменьшение молярной электрической проводимости при увеличении концентрации С. Аррениус объяснял не уменьшением скорости движения ионов, а уменьшением степени диссоциации электролита. Однако с дальнейшим развитием теории растворов электролитов было показано, что эти представления не верны. Для сильных электролитов его молекулы в растворе диссоциированы полностью при любой концентрации. Каждый ион окружен ионной атмосферой, состоящей из ионов противоположного знака, при этом плотность ионной атмосферы увеличивается с повышением концентрации электролита. П. Дебай и Г. Хюккель объясняли уменьшение молярной электрической проводимости с увеличением концентрации именно наличием ионной атмосферы. В результате при движении иона возникает два тормозящих эффекта электрофоретический (катафоретический) и эффект релаксации (асимметрии). [c.230]

Совокупность ионов, составляющих окружение центрального иона и нейтрализующих его заряд, названа ионной атмосферой. Вокруг любого катиона образуется отрицательно заряженная ионная атмосфера, а вокруг аниона — ионная атмосфера с положительным зарядом. Плотность ионной атмосферы, т. е. плотность зарядов в ней, убывает с увеличением расстояния от центрального иона. [c.432]

Более строго влияние концентрации объясняется с позиций существования ионной атмосферы. С повышением концентрации плотность ионной атмосферы возрастает. При беспорядочном движении ионов ионная атмосфера не движется вместе с центральным ионом как одно целое. При движении ион покидает свою ионную атмосферу и непрерывно на пути своего движения создает новую. Разрушение старой и воссоздание новой ионной [c.294]

Плотность ионной атмосферы, т. е. заряд в единице объема, очевидно, равна [c.354]

Тогда для плотности ионной атмосферы имеем [c.355]

Для плотности ионной атмосферы получим по уравнению (XV. 12) [c.356]

Электрофоретический эффект торможения обусловлен тем, что при наложении электрического поля ион начинает двигаться в одну сторону, а его ионная атмосфера — в другую. Движение разноименно заряженных ионов в противоположные стороны создает дополнительное торможение движению рассматриваемого иона- С увеличением концентрации плотность ионной атмосферы увеличивается, следовательно, увеличивается тормозящий электрофоретический эффект. [c.230]

Эти представления Дебай и Хюккель сформулировали в виде идеи об образовании вокруг каждого иона ионной атмосферы из противоположно заряженных ионов. Ионная атмосфера вокруг любого иона содержит и положительные и отрицательные ионы, однако в среднем вокруг каждого-положительного иона имеется избыток отрицательных, а вокруг каждого отрицательного — избыток положительных. Плотность ионной атмосферы максимальная у центрального иона с удалением от него [c.139]

При постоянстве температуры раствора изменением теплового движения ионов можно пренебречь. Тогда появление максимумов на кривых (рис. 33) можно объяснить изменением соотношения действия кулоновских - сил и плотности ионной атмосферы. [c.51]

Дальнейшее повышение С е раствора приводит к еще большему уменьшению плотности ионной атмосферы и, как результат этого, к резкому возрастанию сил кулоновского взаимодействия из-за быстро уменьшающихся расстояний между ионами железа. Об этом же свидетельствуют данные по увеличению плотности раствора с ростом Сме [c.52]

С повышением температуры раствора интенсифицируется тепловое движение ионов, оказывающее влияние на плотность ионной атмосферы. Тепловая интенсификация ионов способ--ствует увеличению расстояния между ионами и уменьшению сил кулоновского взаимодействия, что подтверждается, изменением кинематической вязкости раствора. [c.53]

Плотность ионной атмосферы различна. Наибольший избыток отрицательных зарядов находится вблизи иона. По мере удаления от центрального иона плотность избыточного заряда становится все меньшей и меньшей, и на некотором расстоянии от иона количество отрицательных и положительных зарядов становится одинаковым на этом и заканчивается ионная атмосфера. Следовательно, ионная атмосфера имеет некоторые конечные размеры она характеризуется определенной длиной и плотностью. Чем разбавленнее раствор, тем ионная атмосфера менее плотна и занимает больший объем. Чем концентрированнее раствор, тем плотность ионной атмосферы становится больше, а размер атмосферы соответственно меньше. С повышением температуры плотность ионной атмосферы уменьшается за счет увеличения кинетической энергии ионов. [c.97]

На подвижность каждого иона ионная атмосфера влияет двояко. Во-первых, при движении иона в растворе необходимо какое-то время, чтобы разрушилась ионная атмосфера на прежнем месте и сформировалась ионная атмосфера на новом месте. Поэтому позади иона всегда находится некоторый избыток заряда противоположного знака, и возникающие электрические силы притяжения тормозят его движение. Такой эффект торможения называется релаксационным . Другой тормозящий эффект называется электрофоретическим . Движущиеся ионы передают растворителю некоторое количество движения. При этом каждый ион движется в направлении, противоположном направлению движения окружающего его избытка ионов противоположного знака. Таким образом, поскольку каждый ион движется как бы против течения , испытываемая им сила вязкого трения оказывается большей по сравнению со случаем покоящегося растворителя. Оба эффекта торможения зависят от плотности ионной атмосферы и возрастают пропорционально квадратному корню из концентрации. [c.203]

Формально величина 1/и отвечает расстоянию вдоль прямой от централь-иого иона, на котором плотность ионной атмосферы уменьшается приблизительно в е раз. [c.384]

При наложении электрического поля ион начинает двигаться в одну сторону, а ионная атмосфера — в противоположную. Движение ионов разных зарядов, при этом сольватированных, в противоположных направлениях создает как бы дополнительное трение, которое и уменьшает абсолютную скорость движения ионов. Этот эффект торможения носит название электрофоретического эффекта. По мере увеличения концентрации плотность ионной атмосферы увеличивается, следовательно, увеличивается и тормозящий электрофоретический эффект. [c.407]

В концентрированных растворах сильных электролитов повышение концентрации приводит к уменьшенгао величгаш X ввиду увеличения вязкости раствора и усиления электростатического взаимодействия ионов. В этих условиях плотность иониой атмосферы велика [c.96]

Для слабых электролитов плотность ионной атмосферы мала и скорость движения ионов мало зависит от концентрации. Одиако с ростом концентрации раствора заметно уменьшается степень диссоциации (а = (КУС) -). А это приводит к уменьшению концентрации ионов и, соо 1 етственно, величины /. [c.97]

Плотность ионной атмосферы увеличивается с ростом концентрации электролита, поэтому оба эффекта торможения увеличиваются с ростом концентрации. Теория электрофоретичес- [c.194]

Плотность ионной атмосферы увеличивается с ростом концентрации электролита, поэтому оба эффекта торможения увеличиваются с ростом концентрации. Теория электрофоретического н релаксационного эффектов была разработана Л. Онзагером (1927 г.). Она количественно связывает экивалентную электропроводность с концентрацией и позволяет вычислить как электрофоретический, так и релаксационный эффекты. Для водных растворов 1 — 1-зарядных электролитов уравнение Онзагера имеет [c.163]

Графическая зависимость удельной электропроводности водных растворов слабых и сильных электролитов и большинства неводных растворов от концентрации проходит через точку максимума. В разбавленных растворах сильных электролитов (а=1) электропроводность растет прямо пропорционально числу ионов, увеличивающемуся с концентрацией. В концентрированных же растворах нонная атмосфера значительно уменьн1ает скорость передвижения ПОПОВ и X падает. В растворах слабых электролитов с увеличением концентрации раствора уменьшается а и электропроводность падает в основном из-за уменьшения концентрации ионов. Плотность ионной атмосферы в растворах слабых электролитов относительно мала, и скорость движения ионов незначительно зависит от концентрации. [c.90]

Электростатическое взаимодействие ионов, в больщом количестве образующихся при растворении ионных кристаллов, создает некоторое подобие строения раствора сильных электролитов — наиболее вероятным местом нахождения положительного иона будет его расположение около отрицательного. Для объяснения строения растворов сильных электролитов П. Дебай ввел понятие ионных облаков, или атмосфер. Ионная атмосфера представляет собой собрание ионов противоположного знака, стремящихся приблизиться к данному иону. Тепловое движение в растворе этому препятствует и устанавливается некоторое состояние равновесия, при котором ионная атмосфера получает некоторую плотность. Плотность ионной атмосферы растет при увеличении концентрации и падает при повыщении температуры (возмущающее действие). При перемещении иона в тепловом движении ионная атмосфера оказывает тормозящее действие, так как она должна также перемещаться с ним. Особенно сильно взаимодействует ионная атмосфера с ионом в электрическом поле, так как направление ее перемещения должно быть противоположным. Взаимодействие ионных атмосфер с ионами уменьшает их активность. [c.195]

Увеличение разведения раствора сильного электролита не изменяет числа ионов в объеме, содержащем 1 г-экв электролита, так как у пего практически а=1. Но в объеме увеличиваются расстояния между ионами и скорость их передвижения, уменьшаются взаимодействие между ионами лротивоположного знака и плотность ионной атмосферы. [c.92]

Величины А, А, В и В в (У1П.28) — (У1П.31) зависят от температуры, вязкости и диэлектрической проницаемости среды, природы и типа электролита. Значение Хо возрастает с увеличением температуры. Температурные зависимости Яс растворов сильных н слабых электролитов проходят через точку максимума, так как накладываются два явления с ростом температуры yмeньшaeт F вязкость раствора и возрастает подвижность ионов, но одновременно падает диэлектрическая проницаемость и увеличиваются силы взаимодействия между ионами, плотность ионной атмосферы и силы, тормозящие движение ионов. В растворе слабого электролита может уменьшаться степень диссоциации. [c.94]

В растворе сильного электролита картина взаимодействия между частицами и между электрическими полями ионов необычайно сложна. Поэтому расчеты свойств раствора можно произвести, лишь вводя ряд упрощений. В частности, в теории растворов сильных электролитов, развитой Дебаем и Гюккелем (1923), исходят из того, что взаимодействие каждого иона с соседними заменяется взаимодействие одного- (центрального) иона с окружающими ионами другого знака (противотнами). Скопление около центрального иона ионов противоположного знака обусловлено электростатиче- скими силами притяжения и приводит к обра- - зованию так называемой ионной атмосферы (рис. 73). С помощью законов электростатики можно вывести уравнение изменения электри-ческого потенциала в пределах ионной атмо-сферы и связать его с активностью электро-лита. Таким путем была получена формула (XVI.2). Плотность ионной атмосферы, ее ра- Рис. 73. Образование диус, скорость возникновения и разрушения ионной атмосферы вок- [c.221]

Различия между величинами Хс w Хоо у сильных электролитов в водных растворах не могут быть объяснены с помощью представлений о неполной диссоциации. Было сделано предположение, что количество ионов в растворе остается неизменным, а электропроводность падает в связи с падением подвижности ионов в растворах. В действительности по отношению к концентрированным растворам сильных электролитов это предположение также неприменимо, так как электропроводность в таких растворах зав1исит, и от из М внения подвижности иоиов и от перемены величины степени ассоциации. Что касается разбавленных растворов сильных электролитов, в которых допускается полная диссоциация молекул на ионы, электропроводность меняется с концентрацией также вследствие изменения подвижности ионов. Подвижность ионов в зависимости от концентрации изменяется вследствие изменения плотности ионной атмосферы, возникающей вокруг ионов. [c.55]

Строение растворов сильных электролитов хорошо описывается моделью ионных облаков или ионных атмосфер (Дебай). Ионная атмосфера представляет собой собрание ионов противоположного знака, стремящихся приблизиться к данному иону. Тепловое движение в растворе этому препятствует и установливается некоторое состояние равновесия, при котором ионная атмосфера получает некоторую плотность. Плотность ионной атмосферы растет при увеличении концентрации и падает при повышении температуры (возмущающее действие). При перемещении иона в,тепловом движении ионная атмосфера оказывает тормозящее действие, так как она должна также пере-меш аться с ним. Особенно сильно взаимодействует ионная атмос< )ера с ионом в электрическом поле, так как направление ее перемещения должно быть противоположным. Взаимодействие ионных атмосфер с ионами уменьшает их активность. [c.203]

Кривая зависимости удельной электропроводности, растворов от концентрации обычно имеет максимум. На рис. XVII, 1 показаны кривые зависимости к растворов некоторых сильных электролитов, а также слабого электролита—раствора СНзСООН — от концентрации. Наличие максимумов кривых становится понятным, если учесть, что в разбавленных растворах сильных электролитов скорость движения ионов почти не зависит от концентрации, и электропроводность растет почти прямо пропорционально числу ионов, которое, в свою очередь, растет с концентрацией. В концентрированных растворах сильных электролитов ионная атмосфера сушественно уменьшает скорость движения ионов, и электропроводность падает. В слабых электролитах плотность ионной атмосферы [c.398]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология