ከአማካይ ionic molality ጋር በማመሳሰል፣ አማካኝ ionክ እንቅስቃሴን ግምት ውስጥ ማስገባት እንችላለን፡-

ከግለሰብ ions እንቅስቃሴዎች የተሰላ. አማካኝ ionክ እንቅስቃሴ እና አማካኝ ion molality በአማካኝ ionክ እንቅስቃሴ ቅንጅት እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው፡

ከዚያ የእውነተኛ ኤሌክትሮላይት መፍትሄ ኬሚካላዊ አቅም መግለጫዎች አሉት።

የኤሌክትሮላይት እንቅስቃሴ የት ነው, ሀከአማካይ ionክ እንቅስቃሴ ጋር ይዛመዳል፡-

የአማካይ ionክ እንቅስቃሴ ቅንጅት ዋጋዎች በተለያዩ ዘዴዎች በሙከራ ይወሰናሉ ፣ እነሱም የመቀዝቀዣ ነጥቡን ዝቅ ማድረግ ፣ የአስሞቲክ ግፊት ፣ የሟሟ የእንፋሎት ግፊት እና የ EMF መለኪያዎችን ያጠቃልላሉ ፣ ይህም የበለጠ ተብራርቷል። አማካዩን ionic molalite እና አማካይ የእንቅስቃሴ መጠንን በማወቅ፣ አማካይ ionክ እንቅስቃሴን እና ከእሱ በመፍትሔ ውስጥ ያለውን የኤሌክትሮላይት ኬሚካላዊ አቅም ማስላት እንችላለን። በተጨማሪም ፣ ለኤሌክትሮላይቶች የሟሟ መፍትሄዎች ፣ የውስጣዊ ግንኙነቶች ፅንሰ-ሀሳብ ተዘጋጅቷል ፣ ይህም አማካኝ ionክ እንቅስቃሴ መለኪያዎችን እና የግለሰብ አየኖች እንቅስቃሴን በ dilute መፍትሄዎች ለማስላት ያስችላል። ይህ ጽንሰ-ሐሳብ ይባላል Debye-Hückel ቲዎሪ. በእሱ መሠረት የእንቅስቃሴው ቅንጅት ሎጋሪዝም በዚህ ላይ የተመሠረተ ነው። ionic ጥንካሬ አይኤሌክትሮላይት መፍትሄ, እሱም እንደሚከተለው ይወሰናል.

በሞሎሊቲ ላይ የተመሠረተ የ ion ጥንካሬ;

በማጎሪያው ላይ የተመሰረተ የ ion ጥንካሬ;

እና ማጠቃለያው በመፍትሔው ውስጥ በሁሉም ionዎች ላይ ይዘልቃል.

በጣም ለስላሳ መፍትሄዎች ( አይሲ< 0.01 моль дм –3) упомянутая зависимость имеет вид:

; ;

ኤ ቋሚ በሆነበት, ዋጋው በሟሟ እና በሙቀት ባህሪያት ላይ የሚመረኮዝ ነው, ነገር ግን በኤሌክትሮላይት ክምችት ወይም በተፈጥሮው ላይ የተመሰረተ አይደለም. ፈሳሹ ውሃ ከሆነ እና የሙቀት መጠኑ 25 ° ሴ ከሆነ, ከዚያ ሀ= 0.5092 (ዲኤም 3 ሞል –1) 1 / 2. ይህ እኩልታ ይባላል Debye Hückel ገደብ ህግ. ከዚህ እኩልታ እንደሚታየው የኤሌክትሮላይት እንቅስቃሴ በጣም ደካማ መፍትሄዎች በ ion ጥንካሬ እና ክፍያ ላይ ብቻ የተመካ ነው, ነገር ግን በኤሌክትሮላይት ግለሰባዊነት ላይ የተመካ አይደለም. ይኸውም በተመሳሳይ ionክ ጥንካሬ፣ ኤሌክትሮላይቶች፣ ለምሳሌ MgCl 2 እና Ca(OH) 2፣ ተመሳሳይ የእንቅስቃሴ ቅንጅቶች ሊኖራቸው ይገባል። ይህ ከእውነታው ጋር የሚጣጣም ነው, ነገር ግን በግምት ከ 0.01 mol dm-3 ባነሰ የ ion ጥንካሬ ዋጋዎች ብቻ ነው. ከፍ ባለ መጠን (እና ionክ ጥንካሬዎች) የእንቅስቃሴ ቅንጅቶች በኤሌክትሮላይት ተፈጥሮ ላይ ይመረኮዛሉ, በተለይም ኤሌክትሮላይቱ በሚፈርስበት የ ions ራዲየስ ላይ ይወሰናል. በግምት 0.1 mol dm-3 የሆነ የ ion ጥንካሬ እስከ እነሱ ሊሰላ ይችላል የተራዘመ Debye-Hückel ህግ:

; ,

የት ውስጥ- በሟሟ ባህሪያት ላይ በመመስረት ቋሚ (በ 25 ° ሴ ውስጥ= 0.3301 (ዲኤም 3 / 2 ሚሊ - 1 / 2 Å -1 የውሃ መሟሟት, Å - angstrom, 10 -10 ሜትር), እና አር- የ ion ክሪስታሎግራፊክ ራዲየስ. እንደ አለመታደል ሆኖ የ ion ግለሰባዊ ክሪስታሎግራፊክ ራዲየስ በእውነቱ በትክክል አይታወቅም ፣ ምክንያቱም ለክሪስታል አወቃቀሮች ውስጣዊ ርቀት ብቻ ይወሰናል። ማንኛውም ዘመናዊ የ ion ራዲየስ ስርዓቶች በዘፈቀደ ምርጫ ላይ የተመሰረተ ነው ቢያንስ አንድ ion ራዲየስ, ከእሱ ውስጥ ሁሉም ሌሎች ionዎች አንጻራዊ ራዲየስ ይሰላሉ. በሌላ በኩል, የ ion ራዲየስ የተለመዱ እሴቶች እንደ ምርቱ ናቸው ውስጥአርበቀመርው በቀኝ በኩል ያለው መለያ ለአብዛኞቹ ionዎች በግምት 1 ነው። በዚህ መሠረት የተራዘመው የዴብዬ-ሁክል ሕግ ብዙውን ጊዜ በቅጹ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

የኤሌክትሮላይት እንቅስቃሴ እና እንቅስቃሴ Coefficient. የመፍትሄው አዮኒክ ጥንካሬ. Ionic ጥንካሬ ደንብ.

የተሟሟ ጨው እንቅስቃሴ ሀበእንፋሎት ግፊት፣ በማጠናከሪያ ሙቀት፣ በሟሟት መረጃ እና በ EMF ዘዴ ሊወሰን ይችላል። የጨው እንቅስቃሴን ለመወሰን ሁሉም ዘዴዎች የተበታተኑ ወይም ያልተበታተኑ ቢሆኑም, በአጠቃላይ የተሟሟ ጨው እውነተኛ ቴርሞዳይናሚክ ባህሪያትን ወደሚያሳየው እሴት ይመራሉ. ሆኖም ፣ በአጠቃላይ ፣ የተለያዩ ionዎች ባህሪዎች ተመሳሳይ አይደሉም ፣ እና ቴርሞዳይናሚክ ተግባራት ለተለያዩ ዓይነቶች ionዎች ተለይተው ሊታወቁ እና ሊታዩ ይችላሉ ።

ኤም+ = ኤም + o + RT ln ሀ + = ኤም + o + RT ln ኤም++ RT lnሰ + ¢

ኤም – = ኤም - o + RT ln ሀ -= ኤም - ኦ +RT ln ኤም- + RT lnሰ – ¢ ,

የትሰ + ¢ እና ሰ – ¢ - ተግባራዊ የእንቅስቃሴ ቅንጅቶች (የእንቅስቃሴ ቅንጅቶች ከሞሊቲው ጋር እኩል በሆነ መጠን ኤም ).

ነገር ግን የተለያዩ ionዎች ቴርሞዳይናሚክስ ባህሪያት ያለ ተጨማሪ ግምቶች ከሙከራ ውሂብ ተለይተው ሊታወቁ አይችሉም; የዚህ ንጥረ ነገር ሞለኪውል የሚበላሽባቸው ionዎች አማካኝ ቴርሞዳይናሚክስ እሴቶችን ብቻ መለካት እንችላለን።

የጨው መበታተን በቀመርው መሰረት ይከሰት

ሀn+ውስጥ n -= n+ሀ ዝ + + n - B z - .

ከሙሉ መለያየት ጋርኤም + = n + ኤም , ኤም - = n - ኤም . የጊብስ–ዱሄም እኩልታዎችን በመጠቀም፣ ያንን ማሳየት ይቻላል።

ሀ + n + ×ሀ - n - ¤ ሀ=const .

የእንቅስቃሴ እሴቶችን ለማግኘት መደበኛ ግዛቶች እንደሚከተለው ይገለፃሉ

ሊም ሀ + ® ኤም + = n + ኤምበ ኤም ® 0 ,

ሊም ሀ – ® ኤም – = n – ኤምበ ኤም ® 0 .

መደበኛ ሁኔታ ለ ሀተብሎ ተመርጧልconstእኩል ነበር 1. ከዚያም

ሀ + n + ×ሀ -n-=ሀ .

እሴቶቹን በሙከራ ለመወሰን ምንም ዘዴዎች ስለሌሉ ሀ +እና ሀ – በተናጥል, ከዚያም አማካይ ionክ እንቅስቃሴን አስገባ ሀ ± በግንኙነቱ ተወስኗል

ሀ ± n =ሀ .

ስለዚህም የሟሟ ጨው እንቅስቃሴን የሚያሳዩ ሁለት መጠኖች አሉን።. የመጀመሪያው- ይህ መንጋጋ እንቅስቃሴ , ማለትም የጨው እንቅስቃሴ, ከመነጣጠል ተለይቶ የሚወሰን; የሚወሰነው በኤሌክትሮላይት ባልሆኑ ክፍሎች ውስጥ እንደ ተመሳሳይ የሙከራ ዘዴዎች እና እንደ ተመሳሳይ ቀመሮች ነው። ሁለተኛ እሴት- አማካይ ion እንቅስቃሴ ሀ ± .

አሁን እናስተዋውቅ የ ion እንቅስቃሴ ቅንጅቶች ሰ + ¢ እና ሰ – ¢ , አማካይ ionic molality ኤም ± እና አማካይ ion እንቅስቃሴ ቅንጅት g±¢ :

ሀ + = ሰ + ¢ ኤም + ,ሀ – = ሰ – ¢ ኤም – ,ሀ ± = ሰ ± ¢ ኤም ± ,

የትሰ ± ¢ =(ሰ¢ + n + × ሰ¢ - n - ) 1/ n ,ኤም ± =(ኤም + n + × ኤም - n - ) 1/ n =(n + n + × n - n - ) 1/ nኤም .

ስለዚህ, ዋናዎቹ መጠኖች በግንኙነቶች የተያያዙ ናቸው

ሀ ± = ሰ ± ¢ ኤም ± = ሰ ± ¢ ( n + n + × n - n - ) 1/ n ኤም = ኤል ሰ ± ¢ ኤም ,

የት ኤል =(n + n + × n - n - ) 1/ nእና ለእያንዳንዱ የተለየ የቫሌሽን አይነት ለጨው ቋሚ እሴት ነው.

መጠንሰ ± ¢ የጨው መፍትሄ ከተገቢው ሁኔታ መዛባት አስፈላጊ ባህሪ ነው. በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች, እንዲሁም በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ውስጥ, የሚከተሉትን ተግባራት እና የእንቅስቃሴ ቅንጅቶችን መጠቀም ይቻላል:

ሰ ± = - ምክንያታዊ እንቅስቃሴ ቅንጅት (በተግባር ጥቅም ላይ ያልዋለ);

ሰ ± ¢ = - ተግባራዊ እንቅስቃሴ ቅንጅት (አማካይ ሞላላ);

ረ ± =± (ሰ ± ¢ ) ከመፍትሔው ትኩረት ( ጋርወይም ኤም) ቢያንስ አለው። በ lg መጋጠሚያዎች ውስጥ ያለውን ጥገኝነት ከገለፅንሰ ± ¢

ሩዝ. 24. የኤሌክትሮላይት እንቅስቃሴ ቅንጅት ለተለያዩ የቫሌሽን ዓይነቶች የጨው ክምችት ላይ ጥገኛ ነው።

በመፍትሔው ውስጥ ሌሎች ጨዎች መኖራቸው የአንድ የተወሰነ ጨው የእንቅስቃሴ መጠን ይለውጣል። በመፍትሔው ውስጥ ያለው የጨው ድብልቅ አጠቃላይ ተጽእኖ በእያንዳንዳቸው የእንቅስቃሴ ቅንጅት ላይ ያለው አጠቃላይ ተጽእኖ በአጠቃላይ ንድፍ የተሸፈነ ነው. በ ion ኃይል አይ(ወይም ionክ ጥንካሬ) የመፍትሄው የእያንዳንዱ ion ክምችት ምርቶች ግማሽ-ድምር እና የክሱ ብዛት (valence) ካሬ ነው ፣ ለአንድ የተወሰነ መፍትሄ ለሁሉም ionዎች ይወሰዳል።

- በመፍትሔ ውስጥ የሁሉም ጨዎችን ion ኢንዴክሶች; m i= n እኔኤም .

ሉዊስ እና ራንዳል ተከፍተዋል። የ ion ጥንካሬ ተጨባጭ ህግአማካይ ion እንቅስቃሴ ቅንጅትሰ ± ¢ ወደ ionዎች የሚከፋፈለው ንጥረ ነገር የመፍትሄው ionክ ጥንካሬ ሁለንተናዊ ተግባር ነው ፣ ማለትም ፣ በተሰጠው ionክ ጥንካሬ መፍትሄ ውስጥ ፣ ሁሉም ወደ ionዎች የሚከፋፈሉ ንጥረ ነገሮች በእቃው ተፈጥሮ እና ትኩረት ላይ የማይመሰረቱ የእንቅስቃሴ ቅንጅቶች አሏቸው። ነገር ግን በእሱ ionዎች ብዛት እና ዋጋ ላይ የተመሰረተ ነው.

የ ion ጥንካሬ ህግ የእነሱን ቫልነት ግምት ውስጥ በማስገባት በመፍትሔው ውስጥ የ ions አጠቃላይ መስተጋብርን ያንፀባርቃል. ይህ ህግ በጣም ዝቅተኛ በሆነ መጠን ብቻ ትክክለኛ ነው (ኤም ≤ 0.01); ቀድሞውኑ በመካከለኛ መጠን ፣ በግምት ትክክል ነው። በዚህ ህግ መሰረት, በጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች ውስጥ በሚሟሟ መፍትሄዎች

lg ሰ ± ¢ = - ሀ .

ከ ion ትኩረት ይልቅ እንቅስቃሴን መጠቀም በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ውስጥ የሚከሰቱትን ሁሉንም የግንኙነቶች ስብስብ (አካላዊ ተፈጥሮን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ) በመደበኛነት ግምት ውስጥ ማስገባት ያስችላል። ከኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ጋር በተዛመደ መስተጋብርን የሚገልጽ ይህ ዘዴ በርካታ ገፅታዎች አሉት.

የሟሟ ጨው ኬሚካላዊ አቅም ኤምሰ) እኩል ነው፡-

የት ሀኤስ - የጨው እንቅስቃሴ; ኤም S 0 - ተመጣጣኝ የኬሚካል እምቅ መደበኛ ዋጋ ሀኤስ = 1.

ኤሌክትሮላይቱ ወደ n + cations እና n - anions ከተከፋፈለ በኤሌክትሪክ ገለልተኛነት ሁኔታ ላይ በመመርኮዝ የጨው ኬሚካላዊ አቅም ከኬቲኖች እና አኒዮኖች ሬሾ ጋር ይዛመዳል።

ኤምሰ= n+m++ n - ሜትር --; ኤምኤስ 0 = n+m+ 0 + n - ሜትር -- 0; (1.7)

የ ion ኬሚካላዊ አቅም ከግንኙነት ion እንቅስቃሴ ጋር የተያያዘ ነው፡-

የት እኔ -የ cation ወይም anion የኬሚካል አቅም.

ከእኩልታዎች (1.5-1.7) እንደሚከተለው ነው፡-

= n+ + n - , (1.9)

የሶሉቱ ሁለቱም cations እና anions በአንድ ጊዜ በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ውስጥ ስለሚገኙ (መፍትሄውን ብቻ cations ወይም anions የያዘ መፍትሄ ማግኘት አይቻልም) የአንድን ግለሰብ ion እንቅስቃሴ እና የእንቅስቃሴ መጠን መገመት አይቻልም። ስለዚህ, ለኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች, የአማካይ ionክ እንቅስቃሴ እና አማካይ ionክ እንቅስቃሴ ቅንጅት ጽንሰ-ሀሳቦች ገብተዋል.

ለኤሌክትሮላይት ወደ n + cations እና n - anions, የኤሌክትሮላይት አማካይ ion እንቅስቃሴ ± የ cation እና anion እንቅስቃሴዎች ምርት ጂኦሜትሪክ አማካኝ ጋር እኩል ነው.

የት ሀ+ እና ሀ- - የ cations እና anions እንቅስቃሴ, በቅደም ተከተል; n = n+ + n -- የኤሌክትሮላይት ሞለኪውል በሚፈርስበት ጊዜ የተፈጠሩት አጠቃላይ ionዎች ብዛት።

ለምሳሌ፣ ለ Cu(NO 3) 2 መፍትሄ፡-

አማካይ የኤሌክትሮላይት እንቅስቃሴ ቅንጅት g ± እና የመፍትሔው አማካይ የኤሌክትሮላይት ions ብዛት በተመሳሳይ መልኩ ይሰላሉ n ±:

የት + እና - የ cation እና anion የእንቅስቃሴ ቅንጅቶች ናቸው; n± በመፍትሔው ውስጥ ያለው የ cations እና anions አማካኝ ቁጥር ነው.

ለምሳሌ, ለኤሌክትሮላይት KCI = K + + CI - በመፍትሔው ውስጥ ያለው አማካይ የ ions ብዛት ነው n± = (1 1 · 1 1) 1 = 1, ማለትም, በ KCI መፍትሄ ውስጥ አንድ cation እና አንድ አኒዮን አለ. ለኤሌክትሮላይት አል 2 (SO 4) 3 = 2Al 3+ + 3SO 4 2 - በመፍትሔው ውስጥ ያለው አማካይ የ ions ብዛት ነው. n± = (2 2 3 3) 1/5 = 2.56. ይህ ማለት በአማካኝ እንቅስቃሴ ስሌቶች ውስጥ ከትክክለኛው ቁጥር (2 cations, 3 anions) የተለየ ተመሳሳይ የ cations እና anions (2.56) አማካይ ቁጥር ይታያሉ.

በተለምዶ፣ አማካኝ ionክ እንቅስቃሴ እና አማካኝ ionክ እንቅስቃሴ ቅንጅት የሚወሰኑት በሙከራ ነው (በመፍትሄው ቴርሞዳይናሚክ ባህሪ ላይ በመመስረት)።

የመፍትሄውን የመፍላት ነጥብ በመጨመር;

የመፍትሄውን የመቀዝቀዣ ነጥብ በመቀነስ;

ከመፍትሔው በላይ ባለው የሟሟ የእንፋሎት ግፊት ላይ በመመስረት;

በደንብ የማይሟሟ ውህዶች መሟሟት መሰረት፣

የ galvanic ሕዋሳት EMF ዘዴን በመጠቀም, ወዘተ.

አማካኝ ionክ እንቅስቃሴ እና የኤሌክትሮላይት አማካኝ ionክ እንቅስቃሴ Coefficient ለኃይለኛ ኤሌክትሮላይቶች ሟሟት መፍትሄዎች በንድፈ ሀሳብ በዴብዬ-ሁኬል ዘዴ ሊወሰን ይችላል።

አማካይ ionክ እንቅስቃሴ እና አማካይ የ ion እንቅስቃሴ ቅንጅት የሚወሰነው በመፍትሔው ትኩረት ላይ ብቻ ሳይሆን በ ion ክፍያ ላይም ጭምር ነው. ዝቅተኛ ማጎሪያ ክልል ውስጥ, አማካኝ ion እንቅስቃሴ Coefficient የሚፈጠሩት አየኖች ክፍያ የሚወሰን ነው እና ኤሌክትሮ ሌሎች ንብረቶች ላይ የተመካ አይደለም. ለምሳሌ, በዝቅተኛ ክምችት ክልል g ± ለ KCl, NaNO 3, HCl, ወዘተ መፍትሄዎች ተመሳሳይ ናቸው.

በጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች ውስጥ በተሟሟት መፍትሄዎች ውስጥ, አማካይ የእንቅስቃሴ ቅንጅት g ± በጠቅላላው የኤሌክትሮላይቶች እና ion ክፍያዎች በጠቅላላው ትኩረት ላይ የተመሰረተ ነው, ማለትም. g ± የሚወሰነው በመፍትሔው ionክ ጥንካሬ ላይ ነው አይ.Ionic የመፍትሄው ጥንካሬበቀመርው ይሰላል፡-

የት m i- የሞላል (ወይም የሞላር) ትኩረት እኔ -ያ ion; z i- የ ion ክፍያ. የመፍትሄውን የ ion ጥንካሬ ሲያሰሉ, በመፍትሔው ውስጥ ያሉትን ሁሉንም ionዎች ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል.

አለ። መፍትሔ ionic ጥንካሬ ደንብ: በ dilute መፍትሄዎች ውስጥ ፣ የኤሌክትሮላይት ተፈጥሮ ምንም ይሁን ምን ፣ የጠንካራ ኤሌክትሮላይት እንቅስቃሴ ቅንጅት ተመሳሳይ ionክ ጥንካሬ ላላቸው መፍትሄዎች ተመሳሳይ ነው። ይህ ህግ የሚሰራው ከ0.02 mol/dm 3 በማይበልጥ መጠን ነው። መካከለኛ እና ከፍተኛ ትኩረትን በመፍትሔዎች ውስጥ የ ion ጥንካሬ ደንብ ይለወጣል ፣ ምክንያቱም የውስጣዊው መስተጋብር ተፈጥሮ የበለጠ የተወሳሰበ እና የኤሌክትሮላይቶች ግለሰባዊ ባህሪዎች ይታያሉ።

በመፍትሔው ውስጥ ያለው አጠቃላይ የ ions ክምችት የሟሟ ኤሌክትሮላይት የሞላር ክምችት ሲሆን ይህም ወደ ionዎች የመከፋፈሉን ደረጃ እና የኤሌክትሪክ ምድጃ ሞለኪውል ወደ መፍትሄ የሚለያይበትን ion ብዛት ግምት ውስጥ በማስገባት ነው።

ለጠንካራ ኤሌክትሮላይቶች α = 1, ስለዚህ የአጠቃላይ ionዎች ስብስብ የሚወሰነው በኤሌክትሮላይት ሞላር ክምችት እና በጠንካራ ኤሌክትሮላይት ሞለኪውል መፍትሄ ውስጥ በሚፈርስባቸው ionዎች ብዛት ነው.

ስለዚህ, በጠንካራ ኤሌክትሮላይት መበታተን - ሶዲየም ክሎራይድ በውሃ መፍትሄ ውስጥ

NaCl → ና ++ Cl -

በመጀመሪያ ኤሌክትሮላይት ክምችት ጋር(NaCl) = 0.1 mol / l, የ ion ውህዶች ከተመሳሳይ እሴት ጋር እኩል ይሆናሉ: c (Na +) = 0.1 mol / l እና c (Cl -) = 0.1 mol / l.

ለተጨማሪ ውስብስብ ጥንቅር ጠንካራ ኤሌክትሮላይት ፣ ለምሳሌ ፣ አሉሚኒየም ሰልፌት አል 2 (ሶ 4) 3 ፣ የ cation እና anion ውህዶች እንዲሁ የመለያየት ሂደትን ስቶቲዮሜትሪ ከግምት ውስጥ በማስገባት በቀላሉ ይሰላሉ ።

አል 2 (ሶ 4) 3 → 2 አል 3+ + 3 ሶ 4 2-

የአሉሚኒየም ሰልፌት የመጀመሪያ ደረጃ ትኩረት ከሆነ ከማጣቀሻ= 0.1 mol/l, ከዚያም c (A1 3+) = 2 0.1 = 0.2 mol/l እና በ( SO 4 2-) = 3 · 0.1 = = 0.3 mol/l.

እንቅስቃሴ ሀከጠቅላላው ትኩረት ጋር የተያያዘ ጋርመደበኛ ግንኙነት

የት ረ ˗ የእንቅስቃሴ ቅንጅት.

በ ጋር→ 0 እሴት ሀ → ሐ, ስለዚህ ረ→1, ማለትም እጅግ በጣም ደካማ መፍትሄዎች, በቁጥር እሴት ውስጥ ያለው እንቅስቃሴ ከማጎሪያው ጋር ይጣጣማል, እና የእንቅስቃሴው ቅንጅት ከአንድነት ጋር እኩል ነው.

ሉዊስ እና ራንዳል በአርሄኒየስ በቀረቡት ግንኙነቶች ላይ አንዳንድ የሂሳብ እርማቶችን አስተዋውቀዋል።

ጂ ሉዊስ እና ኤም ራንዳል ከትኩረት ይልቅ እንቅስቃሴዎችን የመጠቀም ዘዴን ሀሳብ አቅርበዋል ፣ይህም አካላዊ ተፈጥሮአቸውን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ በመፍትሔ ውስጥ ያሉትን ሁሉንም ዓይነት ግንኙነቶች በመደበኛነት ከግምት ውስጥ ማስገባት አስችሏል።

በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ውስጥ, ሁለቱም cations እና የሶሉቱ አኒዮኖች በአንድ ጊዜ ይገኛሉ. አንድ አይነት ionዎችን ብቻ ወደ መፍትሄ ማስተዋወቅ በአካል የማይቻል ነው. ምንም እንኳን እንዲህ ዓይነቱ ሂደት የሚቻል ቢሆንም, በተዋወቀው የኤሌክትሪክ ኃይል ምክንያት የመፍትሄው ኃይል ከፍተኛ ጭማሪ ያስከትላል.

በግለሰብ ionዎች እና በአጠቃላይ ኤሌክትሮላይት እንቅስቃሴ መካከል ያለው ግንኙነት በኤሌክትሪክ ገለልተኛነት ሁኔታ ላይ የተመሰረተ ነው. ለዚሁ ዓላማ, ጽንሰ-ሐሳቦች ቀርበዋል አማካይ ionic እንቅስቃሴእና አማካይ ion እንቅስቃሴ ቅንጅት.

የኤሌክትሮላይት ሞለኪውል ወደ n + cations እና n - anions ከተከፋፈለ የኤሌክትሮላይት አማካኝ ion እንቅስቃሴ ± እኩል ነው።

,

የት እና የ cations እና anions እንቅስቃሴ ነው, በቅደም, n የጠቅላላው ions ብዛት (n=n + + n -) ነው.

የኤሌክትሮላይት አማካኝ ionክ እንቅስቃሴ ቅንጅት በተመሳሳይ መልኩ ተጽፏል፡- የእውነተኛውን መፍትሄ ከሃሳቡ ልዩነቶች በመለየት

.

እንቅስቃሴ እንደ የትኩረት እና የእንቅስቃሴ ቅንጅት ውጤት ሊወከል ይችላል። እንቅስቃሴዎችን እና ትኩረቶችን ለመግለፅ ሶስት ሚዛኖች አሉ፡ ሞላሊቲ (ሞላል፣ ወይም ተግባራዊ ልኬት)፣ ሞለሪቲ ጋር(የሞላር ሚዛን) እና የሞለኪውል ክፍል X(ምክንያታዊ ሚዛን).

በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ቴርሞዳይናሚክስ ውስጥ, የሞላሊቲክ ማጎሪያ ሚዛን አብዛኛውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል.

አዮኒክ ጥንካሬ በመፍትሔው ውስጥ የ ionክ ውህዶች ምርቶች ግማሽ ድምር እና የቫለናቸው ካሬ ነው።

I=1/2∑zi^2*mi፣ዚ የ ion ቻርጅ በሆነበት፣ሚ የ ion ሞለሊቲ ነው። በመጀመሪያው ግምታዊ D-X (የገደብ ህግ): logγ±=-A∣z + z - ∣√I, እኔ የመፍትሄው ionክ ጥንካሬ በሆንኩበት,

z + z - ion ክፍያዎች; A=(1.825∗10^6)/(ε T)^3/2፣ ε ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ የሆነበት፣ ቲ የሙቀት መጠኑ ነው። ለውሃ በ 25 ዲግሪ A = 0.509.

ሉዊስ-ራንዳል ፕሮ.

አማካይ የ ion እንቅስቃሴ ቅንጅት የሚወሰነው በመፍትሔው ion ጥንካሬ ላይ ብቻ ነው እና በመፍትሔው ውስጥ ባሉ ሌሎች ions ላይ የተመካ አይደለም. የመተግበሪያው ወሰን: 0.01-0.02 ሞል / ኪ.ግ

(በመፍትሄው ውስጥ ጠንካራ ኤሌክትሮላይት ሲጨመር, ከትንሽ ከሚሟሟ ጨው ጋር የጋራ ionዎች የሉትም, PR አይለወጥም, ምክንያቱም በቲ እና ፒኤች ላይ ብቻ ስለሚወሰን. መፍትሄው ይቀንሳል, ምክንያቱም እጨምራለሁ. )

በአንደኛው እና በሁለተኛው ዓይነት ተቆጣጣሪዎች መካከል ባለው ግንኙነት ላይ እምቅ ዝላይ መከሰት። ሊገለበጥ የሚችል ኤሌክትሮዶች እና ሊገለበጥ የሚችል የጋለቫኒክ ሴሎች. በትክክል የተከፈተ የ galvanic አባል የተለመደ ምልክት። የጋለቫኒክ ሴል ኤሌክትሮሞቲቭ ኃይል (EMF).

እምቅ µ(cu2+plate) > µ(cu2+solution)=>በመፍትሔው ውስጥ ያለው ፕላስቲክ እምቅ እኩል እስኪሆን ድረስ=>የኤሌክትሪካዊ ንብርብር ማራዘሚያ በ l-solid interface=>ከኔ እና l-ty እምቅ ዝላይ ይከሰታል። በደረጃ ወሰን ላይ ሊኖር የሚችል ዝላይ ክስተት የጋለቫኒክ ሴሎችን አሠራር መሠረት ያደረገ ነው።

ኤሌክትሮዶች cation ወይም anion ሊቀለበስ ይችላል. የ 1 ኛ ዓይነት ኤሌክትሮዶች ከብረት ጠፍጣፋ እና ጋዝ ኤሌክትሮዶች ጋር, በመፍትሔ ውስጥ cationን ያመነጫሉ, ለኬቲቱ ይገለበጣሉ. ለ anion - ዓይነት 1 ከብረት ያልሆነ ብረት, ጋዝ ኤሌክትሮዶች, በመፍትሔ ውስጥ አንድ አኒዮን የሚሰጡ እና II ኤሌክትሮዶች. አንድ ጅረት በተቃራኒው አቅጣጫ ሲያልፍ የጋለቫኒክ ሴል ተገላቢጦሽ ይባላል። እንዲህ ዓይነቱ የጋለቫኒክ ሴል በሁለት ተለዋዋጭ ኤሌክትሮዶች የተዋቀረ ነው. ተለምዷዊ መግለጫ: የበለጠ አሉታዊ መደበኛ ኤሌክትሮይድ አቅም ያለው ኤሌክትሮል በግራ በኩል ተጽፏል; የደረጃ ድንበሮች በጠንካራ ቀጥ ያለ መስመር፣ የመፍትሄ ወሰኖች በአንድ ቋሚ ነጠብጣብ መስመር የማሰራጨት አቅም ካለ፣ ወይም ከሌለ ባለ ሁለት ቋሚ ነጠብጣብ መስመር ይጠቁማሉ። ልዩነቱ ሁል ጊዜ በግራ በኩል የሚገኘው ሃይድሮጂን ኤሌክትሮድ ነው. በትክክል የተከፈተ የጋለቫኒክ ሴል ምሳሌ፡ Pt, H2 | HCl || CuSO4 | ኩ | Pt የጋልቫኒክ ሴል emf ከውስጡ ኤሌክትሮዶች ኤሌክትሮዶች እምቅ ልዩነት ጋር እኩል ነው። ተቀባይነት ባለው የጋለቫኒክ ሴል የመቅዳት ዘዴ፣ የእሱ EMF ከቀኝ እና ግራ ኤሌክትሮዶች ኤሌክትሮዶች አቅም ልዩነት ጋር እኩል ነው፡ E = Epr - Eleft> 0

40. ከጋዝ ኤሌክትሮድ እና ከሁለተኛው ዓይነት ኤሌክትሮድ የተዋቀረ የኬሚካል ጋላቫኒክ ሴል ምሳሌ ይስጡ, ኤሌክትሮኬሚካላዊ ዑደት ያለ ፈሳሽ ግንኙነቶች - "ያለ ማስተላለፍ". በዚህ ኤለመንት የኤሌክትሪክ ሃይል በሚመነጨው ሃይል ምክንያት የኤሌክትሮዶች የግማሽ ምላሾች እና የኬሚካላዊ ምላሽ እኩልታዎችን ይፃፉ።

የእንደዚህ አይነት ሰንሰለት ምሳሌ የሃይድሮጅን-ብር ክሎራይድ ንጥረ ነገር ነው

Pt | (H2) | HCl | AgCl | አግ፣ (እኔ)

ድመቷ በሃይድሮጂን ክሎራይድ መፍትሄ ውስጥ የተጠመቁ ሃይድሮጅን እና ብር ክሎራይድ ኤሌክትሮዶችን ያካትታል. በእንደዚህ አይነት አካል ውስጥ ሲሰሩ, የሚከተሉት ግብረመልሶች ይከሰታሉ: 1/2H 2 (ጋዝ) ® H + (መፍትሄ) + e; AgCl (ሶል) + e ®Ag (ሶል) + Cl – (መፍትሔ)

ስለዚህ, አጠቃላይ ሂደቱ የኬሚካላዊ ምላሽ ነው: 1/2H 2 (ጋዝ) + AgCl (sol)®Ag (sol) + H + (መፍትሄ) + Cl - (p-p);

የእንደዚህ አይነት ዑደት EMF በብር-ብር ክሎራይድ እና በሃይድሮጂን ኤሌክትሮዶች መካከል ካለው ልዩነት ጋር እኩል ነው. ur-iyaን ከግምት ውስጥ በማስገባት እናገኛለን

በብር ክሎራይድ እና በሃይድሮጂን ኤሌክትሮዶች መካከል ባለው መደበኛ አቅም መካከል ያለው ልዩነት የወረዳውን መደበኛ EMF ይሰጣል ኢኦህ ፣ ግን የሃይድሮጂን ኤሌክትሮጁ መደበኛ አቅም ከዜሮ ጋር እኩል ስለሚወሰድ ፣ ከዚያ ኢ o ከብር ክሎራይድ ኤሌክትሮድ መደበኛ አቅም ጋር እኩል ነው። የሃይድሮጅን ግፊት = 1 ከሆነ, ከዚያ

.

በመፍትሔው ውስጥ ሃይድሮጂን ክሎራይድ ሙሉ በሙሉ ከተከፋፈለ የሃይድሮጂን እና የክሎሪን ion እንቅስቃሴዎች ምርት በአማካይ ionክ እንቅስቃሴ ሊተካ ይችላል ፣

ጋዝ ኤሌክትሮዶች, ሃይድሮጂን ኤሌክትሮዶች. የሃይድሮጂን ኤሌትሮድ አቅም በሃይድሮጂን ions እንቅስቃሴ እና በሞለኪውላዊ ሃይድሮጂን ግፊት ላይ ያለውን ጥገኝነት የሚገልጽ እኩልታ ማውጣት እና ትንተና። የሃይድሮጂን ኤሌክትሮል የትግበራ ወሰን.

ጋዝ ኤሌክትሮዶች የዚህ ጋዝ ionዎችን በያዘ መፍትሄ ውስጥ የተጠመቁ የማይነቃነቅ ብረት ሳህን ፣ በጋዝ ታጥቧል። ኤሌክትሮድ ምሳሌ: Pt, H2 | H+ የግማሽ ምላሽ እኩልታ፡ H ++ e → ½ H2 የኔርነስት እኩልታ፡

<= ½ H2 Уравнение Нернста:

የሃይድሮጅን ኤሌክትሮ. ሁኔታዊ እምቅ ልኬት። የኔርነስት እኩልታ ለሃይድሮጂን ኤሌክትሮድ እምቅ አቅም። የመፍትሄው ፒኤች እና የሞለኪውል ሃይድሮጂን ግፊት ላይ የኤሌክትሮል እምቅ ጥገኛ. የሃይድሮጂን ኤሌክትሮል የትግበራ ወሰን.

ሃይድሮጂን ኤል-ዲ-ፕሌት ወይም ከኔ የተሰራ ሽቦ፣ ሃይድሮጂን ጋዝ በደንብ የሚስብ፣ በሃይድሮጂን የተሞላ (በከባቢ አየር ግፊት) እና ሃይድሮጂን ions በያዘ የውሃ መፍትሄ ውስጥ ጠልቋል።

Pt, H2 | H+ የግማሽ ምላሽ እኩልታ፡ H++ e →<= ½ H2 Уравнение Нернста:

በምርት ውስጥ የውሃ አጠቃቀም በጣም ምቹ አይደለም ምክንያቱም ከጋዝ ኤች 2 አቅርቦት ጋር የተቆራኘ ነው ጥቅም: ሰፊ ክልል ተፈፃሚነት ሰፊ በሆነ የሙቀት መጠን, ግፊት እና ፒኤች እንዲሁም በብዙ የውሃ-አልባዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. ወይም በከፊል የውሃ መፍትሄዎች -rah.

ሁኔታዊ የውሃ ሚዛን በሁሉም ሙቀቶች ፣ የመደበኛ የውሃ ኤል-ዳ አቅም ለ 0 የሚመረጠው ከኔርነስት ሚዛን የሚለየው በዩኒት ውህዶች እና ግፊት ፋንታ የንጥል እንቅስቃሴ እና ተለዋዋጭነት ነው ።

рН=-ሎግ=>ኢ=-0.059pH

መደበኛ ሃይድሮጂን ኤሌክትሮ. ሁኔታዊ ኤሌክትሮድስ እምቅ (በሃይድሮጅን ሚዛን ውስጥ ያለው ኤሌክትሮድ እምቅ). በ galvanic cell እና በተለመዱ ኤሌክትሮዶች አቅም መካከል ባለው EMF መካከል ያለው ግንኙነት። የ EMF እና ኤሌክትሮድስ እምቅ ምልክቶች ምልክቶች ደንብ.

መደበኛ ውሃ el-d - ውሃ el-d. የቀረበው የሃይድሮጅን ግፊት 1 ኤቲም ነው, እና የ H2 ions በመፍትሔው ውስጥ ያለው እንቅስቃሴ = 1 በ T = 298 ኪ.

ሁኔታዊ የኤሌክትሪክ አቅም (ወይም የኤሌክትሪክ አቅም በሃይድሮጂን ሚዛን) E = EMF የተሰጠው የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ እና መደበኛ የውሃ ኤሌክትሪክ አቅም ያለው ንጥረ ነገር, ማለትም. ኢ = EMF

EMF ግንኙነት፡ ሀ) ሁኔታዊ በሆነው የኤሌትሪክ አቅም ውስጥ ያለውን ልዩነት ያግኙ፡ E2-E1=L2Y M 2 -L1Y M 1 +(m2Y pt -m1Y pt)= L2Y M 2 -L1Y M 1 +m2 Y M 1

ለ) በ E = E2-E1 ከተሰጠው የ EMF ቀመር ጋር ማወዳደር

የምልክቶች ደንብ: 1. መሰረታዊ ህግ- EMF በጋላቫኒክ ሴል ውስጥ አዎንታዊ ኤሌክትሪክ (cations) ከግራ ​​ወደ ቀኝ የሚንቀሳቀስ ከሆነ (ስቶክሆልም ፣ ዓለም አቀፍ ኮንፈረንስ 1953)

2. መደምደሚያዎች. ionዎች ሲወጡ በስተቀኝ በኩል electrode - የመቀነስ ሂደት (ኤሌክትሮል በአዎንታዊ ተሞልቷል), እና ኤሌክትሮጁ ራሱ የ g.e አዎንታዊ ምሰሶ ነው. (ካቶድ); በግራ በኩልኤሌክትሮድ - የኦክሳይድ ሂደት (አሉታዊ ምሰሶ, አኖድ).

3. የ EMF ምልክት ተዛማጅነት የኬሚስትሪ ጽንሰ-ሐሳብ ምልክቶች ስርዓት. ዝምድና ሀ)

ለ) እና, ድንገተኛ ሂደት