Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті Пәннің оқу – әдістемелік кешені Басылым: бесінші ЕҰУ Ф 703-08-15. ПОӘК. Бесінші басылым
электролиттердің теориясы - ол Льюистің термодинамикалық теориясы және
Дебай - Хюккелдің күшті электролиттер теориясы.
Электролит ерітіндісінің термодинамикалық теориясының негізгі ұғымдары
мен заңдылықтарын қарастырайық. Электролит ерітінділеріне тән ерекшелік
еріткіш пен электролит иондарының арасында ион - дипольдік және ион - иондық
әрекеттесулердің сөзсіз орын алатындығы. Кез келген электролит немесе
электролит емес заттың ерітіндісін сипаттайтын шама - концентрация. Бірақ
концентрация электролит ерітіндісінде иондардың электростатикалық күшпен
әрекеттесулерін сипаттай алмайды. Сондықтан 1 0 ж. Льюис электролиттің
(және
электролит
емес
заттардың)
ерітінділерінің
термодинамикалық
теңдеулеріндегі концентрацияны олардың активтілігіне алмастыру туралы
ұсыныс жасады (Льюистің активтілік теориясы); активтілік дейтін шама (а)
ерітіндідегі бөлшектер арасындағы әрекеттесу күштерін сипаттайтын шама.
Активтілік әдісін күшті электролиттердің ерітіндісіне қолданайық.
Күшті
электролитінің диссоциациясын жазсақ:
мұнда
(1)
Электролит ерітіндісінің химиялық потенциалы (
) ерітіндінің электр
бейтараптылығы бойынша тең:
(2)
және
=
(3)
мұнда
- электролиттің ерітіндідегі активтілігі. Сонда электролиттің әр
ионының (катионының және анионының) химиялық потенциалы мынаған тең:
=
(4)
=
Осы (3) және (4) - теңдеулерді (2) - теңдеуге қойсақ:
(5)
Стандартты күйде
+
, сонда
немесе
(6)
Практикада жеке ионның активілігін анықтауға болмайды, сондықтан орташа
иондық активтілікті (
) пайдаланады. Орташа иондық активтілік катион мен
анионның активтіліктерінің геометриялық орта мәні:
(7)
(6) және (7) - теңдеулерді біріктіріп шешсек
(8)
Мысалы, Сг
2
(SО
4
)
3
электролиті үшін
Электролит ерітіндісінің активтілігі концентрациясына тәуелді, демек а= (с)
немесе а=
с ( -активтілік коэффициенті). Ерітіндінің концентрациясына
(молярлық, молялдық) байланысты активтілік әр түрлі жазылады. Молялдық
концентрация арқылы иондардың активтілігі: а+ =
және а- =
, мұнда