Главная | Обратная связь

Растворы сильных электролитов

В водных растворах сильные электролиты обычно полностью диссоциированы. В несильно разбавленных растворах сильных электролитов среднее расстояние между ионами вследствие значительной концентрации мало. В таких растворах ионы не вполне свободны, движение их стеснено взаимным притяжением друг другу.

Вследствие этого притяжения каждый ион как бы окружен шарообразным роем противоположно заряженных ионов, получившим название «ионной атмосферы».

В отсутствие внешнего электрического поля ионная атмосфера симметрична и силы, действующие на центральный ион, взаимно уравновешиваются. Если же приложить к раствору постоянное электрическое поле, то разноименно заряженные ионы будут перемещаться в противоположных направлениях. При этом каждый ион стремится двигаться в одну сторону, а окружающая его ионная атмосфера – в противоположную, вследствие чего уменьшается сила тока.

Чем больше концентрация раствора, тем сильнее проявляется тормозящее действие ионной атмосферы на электропроводность раствора, о чем свидетельствуют следующие данные:

Однако падение α объясняется не образованием молекул, а увеличением тормозящего действия ионной атмосферы. В связи с этим α сильных электролитов называется кажущейся степенью диссоциации.

Для оценки состояния ионов в растворе пользуются величиной, называемой активностью.

Под активностью иона понимают ту эффективную концентрацию его, соответственно которой он действует при химических реакциях. Активность иона а равна произведению его моляльной концентрации (С_m) на коэффициент активности (f):

a = f∙C_m

Коэффициенты активности различных ионов различны. Они изменяются с изменением концентрации растворов. В концентрированных растворах f<1, а с разбавлением раствора f→1. Если f<1, то это указывает на сильное межионное взаимодействие, если f≈1, то это свидетельствует о слабом межионном взаимодействии (приложение, табл. 2).

Коэффициенты активности ионов зависят от состава и концентрации раствора, от заряда и природы иона и от других условий.

В разбавленных растворах природа иона мало влияет на значение f. Поэтому приближенно можно считать, что в разбавленных растворах коэффициент активности иона в данном растворителе зависит только от заряда иона и ионной силы раствора I, которая равна полусумме произведений концентрации C_m каждого иона на квадрат его заряда z :

Приближенно коэффициент активности иона в разбавленном растворе можно также вычислить по формуле

(табл. 2).