Теория - межионного взаимодействие
Cтраница 2
 |
Схема к оп. [16] |
Для определения чисел переноса необходимо знать точно количество электричества, прошедшего через электролит. Определение чисел переноса дает возможность установить состав ионов, образующихся в растворе, что важно, поскольку в случае сложных электролитов решать этот вопрос только на основании химической формулы далеко не просто. Определение чисел переноса важно для проверки теории межионного взаимодействия, а также в связи с практическим применением чисел переноса в изучении электропроводности и электродвижущих сил. [17]
Электропроводность растворов можно измерять с высокой точностью даже при крайне малой их концентрации; этим отчасти объясняется важное значение электропроводности в исследовании электролитов. К; аналогичный график может быть построен и на основании других данных, полученных при 298 К. При концентрации около 0 002 моль / дм3 график зависимости измеренных значений Л от с1 / 2 представляет собой прямые линии, что согласуется с требованиями теории межионного взаимодействия Дебая-Хюккеля - Онзагера. Согласие с теоретическим уравнением показывает, что 1: 1-соли полностью диссоциированы на ионы. При высоких концентрациях линии графика изгибаются вверх от оси концентрации и различие между ними становится более заметным; в некоторых случаях имеются указания на то, что при увеличении концентрации усиливается тенденция к образованию ионных пар. [18]
Кроме этой основной силы, за исключением случая бесконечного разбавления, на ион действуют еще две внутренние силы. В сильно разбавленных растворах обе эти силы пропорциональны квадратному корню из ионной силы и действуют в направлении, противоположном движению иона под действием внешнего поля. В водных растворах элементарных ионов эти две тормозящие силы имеют сравнимые величины. Прежде чем перейти к обсуждению теории электропроводности сильно разбавленных растворов [76, 78], необходимо остановиться кратко на природе этих двух сил. Согласно теории межионного взаимодействия, каждый ион в растворе окружен симметричной, противоположно заряженной по отношению к нему ионной атмосферой. Таким образом, внешнее электрическое поле толкает центральный ион в одном направлении и оттягивает его ионную атмосферу в противоположном направлении. Тормозящее влияние поля, обусловленное его действием на ионную атмосферу, называют электрофоретическим эффектом. Причиной возникновения второй тормозящей силы является то, что при движении иона под действием внешнего поля его ионная атмосфера теряет сферическую симметрию. Это второе тормозящее влияние называется релаксационным эффектом, потому что к нему можно применить общее соотношение Максвелла между напряжением, деформацией и временем, которое необходимо для того, чтобы напряжение уменьшилось до Не его начального значения. [19]
В целом эта теория не такая уж спорная, как может показаться на первый взгляд. IV-8 исследования электрокинетических явлений показывают, что диффузный слой состоит из неподвижного слоя ( хотя и определяемого несколько иначе, чем плотный слой Штерна) и подвижного слоя. Теория Штерна позволяет учесть конечность размеров молекул и некулоновские силы ( вандерваальсовы и специфического взаимодействия), которые могут возникать между поверхностью и ближайшими молекулами растворенного вещества. Имеются и другие пути учета этих факторов. Например, в теории межионного взаимодействия конечность размеров молекул учитывается обрезанием поля на радиусе, соответствующем расстоянию максимального сближения, которое рассматривается как сумма двух ионных радиусов. [20]
Страницы: 1 2