1Термодинамиканың негізгі түсініктері. Термодинамиканың бірінші бастамасы
f – ионның активтік коэффициенті; ерітіндідегі барлық иондардың зарядына және концентрациясына тәуелді; f
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
| f – ионның активтік коэффициенті; ерітіндідегі барлық иондардың зарядына және концентрациясына тәуелді;
f шамасы – әдетте бірден кем, бірақ электролиттің концентрация-сы төмендеген сайын (сұйылтқан сайын) төмендейді. Электролит ерітінділерінде иондардың өзара әсерлесуін сипаттайтын ұғым – ерітіндінің иондық күші (). – ерітіндідегі барлық иондардың электр өрісін сипаттайтын және иондар арасындағы электростатикалық әсерлесу күшінің шамасы. Ерітіндінің иондық күші электролиттің табиғатына (заряд, концентрация) тәуелді. [Kt], [An] – катион мен анионның концентрациясы; ZKt, ZAn – катион мен анионның заряды. Сонымен, ерітіндінің иондық күші ерітіндідегі барлық иондардың концентрациясы мен зарядының квадраттарының көбейтінділерінің жарты қосындысына тең: Ерітіндінің иондық күші берілген ерітіндінің жалпы концнтрациясына тәуелді: – өлшемсіз шама. Ативтік коэффициенті мен ерітіндінің иондық күші арасындағы байланыс Дебай-Хюккель теңдеуімен анықталады: А және В – еріткіштің табиғатына байланысты тұрақты шамалар а – гидратталған ионның диаметрі Ерітіндінің жоғарылаған сайын бейэлектролиттердің активтігі артады. Бейэлектролиттерге , мұнда К – тұздар коэффициенті. Ерітіндінің иондық күші 0,0005-тен кем болған жағдайда активтік коэффициенті бірге жуық болады. Бұл кезде электролиттің жалпы концентрациясын пайдалануға болады. 1923жылы П.Дебай мен Э.Гюккелькүшті электролиттердің теориясын ұсынды.Бұл теория бойынша, күшті электролиттер молекулалары іс жүзінде иондарға тек сұйық ерітінділерге ғана емес, сонымен қатар концентрлі қою ерітінділерде де толық ыдырайды. Бұл теория бойынша әрбір ион өзінің айналасындағы иондармен әрекеттеседі. Әрбір ион өзіне заряды қарсы иондардың қоршауында болады да, ал аттас иондар сәл қашығырақ орналасады. Бір ионның айналасындағы иондардың тобы иондық атмосфера деп аталады. Иондық атмосфераның орталығы болған ион басқа бір ионның атмосферасының құрамына енеді. Концентрлі ерітіндіде ионның жылжуына қарсы иондар кері әсер етеді. Сондықтан ионның қозғалғыштығы азайып,ерітіндінің электр өткізгіштігі, осмостық қысымы және диссоциациялану дәрежесі кемиді. Бұл теория иондық атмосфераның радиусы мен электролит концентрациясының арасындағы байланысты және ерітіндіні араластырғандағы иондық атмосфераның қайта құрылу жылдамдығын анықтауға мүмкіндік береді. Электролит ертіндісіндегі ассоциация Ассоциация – ертіндіде бірдей бөлшектердің бірігуі. Электролит концентрациясы артқан кезде электростатикалық әрекеттесу нәтижесінде жаңа қосылыстар–ассоциаттар пайда болуы мүмкін. Ассоциаттар пайда болуы мүмкіндігі жайында Н. Бьеррум айтқан, ассоциаттар түзілуі мүмкін болатын иондар арасындағы миниальды арақашықтық анықталған. симметриялы электролиттерде нейтралды иондық жұп түзіледі. Бұл иондар жұбының белгілі бір тіршілік ету уақыты бар, яғни иондық жұп пен бұл иондық жұпты құрайтын иондар арасында иондық тепе–теңдік болады. Ертіндіде болатын иондық жұптардың бірнеше түрін ажыратады. 1) константты K+, An–; 2) гидратты (сольватты)-иондық жұп K+(H2O)An–; 3) гидратты (сольватты)-бөлінген жұп K+(H2O)N An–; 4) иондыүштіктер K+An–K+, An–K+An–. Ертіндідеиондықжұптытүзілуіертіндініңөткізгіштігінеәсерінтигізеді, нейтралдыассоциаттардыңтүзілуіэлектролитертінділерніңөткізгіштігінтөмендетеді Күшті электролитте иондану дәрежесі жоғары болғанда иондану тұрақтысы концентрацияға тәуелді болады, ертіндіде иондар мөлшері көбейген сайын бұл иондардың өзара әсерлесуіне септігін тигізеді. Ертіндінің диэлектрлік өткізгіштігі төмен болса, қарама қарсы зарядты сольватта нған иондардың электростатикалық әрекеттесуіне жағдай туады. Бұл кезде соңғылары өзара жақындап иондық жұп түзеді, ол–күрделі агрегат, қарама–қарсы зарядталған екі ионннан құралған және еріткіш молекуласымен қоршалған, онда электр зарядтары өзара теңескен, бұл– ассоциация. Бьеррум параметрі Мұндағы е – электрон заряды –16 x 10–19Кл; к –Больцман тұрақтысы = 1.38 x 10–23Кдж/к; Т – абсолютті температура; Е – диэлектрлік өткізгіштік. Иондар ассоциациясы – қарама–қарсы зарядталған ионннан құралған ерекше бөлшек-ассоциат, онда иондар Кулон заңына сәйкес олардың электр зарядтарының электростатикалық әсерлесуі нәтижесінде ұсталып тұрады. Иондардың ассоциациясы процесі әсер етуші массалар заңына, термодинамикалық қатынастарға бағынады. Қарапайым ассоциаттар – қарапайым иондармен тепе-теңдікте болатын нейтралды немесе электр зарядталған термодинамикалық тұрақты бөлшектер, иондық жұптар. Сольваттану – еріген заттың еріткішпен әрекеттесуі. Әрекеттесу нәтижесінде пайда болған молекулярлы топтар, сольваттар, сольваттың ортаңғы бөлшегімен тартылу күші арқылы байланысқан еріткіш молекуласының қабаты – сольватты қабат деп аталады. Гидраттану–заттардың сумен әрекеттесуі. жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|