Теория сильных электролитов

При растворении электролитов происходит диссоциация их молекул. Способность вещества к образованию ионов выражается степенью диссоциации (α).

α = (число молекул распавшихся на ионы)/ (общее число молекул вещества).

Электролиты делятся на:

- слабые электролиты,

- сильные электролиты.

Процесс диссоциации слабых электролитов обратимый

Н₂СО₃ ↔ Н⁺ + НСО

К₁ = .

Сильные электролиты не подчиняются закону действия масс. Константа диссоциации сильных электролитов зависит от концентрации, при повышенной концентрации она уменьшается.

П. Дебай и Э Хюккель (1923г.) - теория сильных электролитов: растворы сильных электролитов состоят только из ионов.

Ионы в растворе распределяются также как в кристаллах, но на большем расстоянии друг от друга. Их взаимное влияние ослабляется присутствием молекул растворителя. В сильно разбавленных растворах взаимное влияние их ионов слабо и кажущаяся степень диссоциации приближается к 100%. Увеличение концентрации вызывает увеличение взаимного влияния и кажущаяся степень диссоциации уменьшается. При увеличении концентрации раствора подвижность ионов снижается, поэтому растворы сильных электролитов характеризуются величиной активной концентрацией (а), которая меньше истинной.

а - активная концентрация, моль/л;

с – истинная концентрация, моль/л;

ν – коэффициент активности.

Если в растворе находится смесь электролитов, то электростатическое действие ионов друг на друга характеризуется ионной силой раствора (I)

, где

С₁, С₂, …, С_n - истинные концентрации отдельных ионов.

Z₁, Z₂, …, Z_n - заряды ионов.

2.6 Коэффициент активности (ν)

Коэффициент активности (ν)не зависит от химической природы иона и одинаков для всех равнозарядных ионов при определенной ионной силе раствора. В водах с малым солесодержанием (до 200 мг/л) ν- не принимают во внимание. При большой концентрации электролита необходимо учитывать ν. Для растворов с ионной силой до 0,01 ν рассчитывается по формуле:

. При I - от 0,5 до 0,01, коэффициент активности рассчитывается по формуле:

Эта формула применима для точного расчета коэффициента активности растворов с концентрацией до 50 ммоль/дм³.