Рентгенографические исследования кристаллов солей сильных
электролитов показывают, что они в твердом состоянии состоят не из
молекул, а имеют ионные кристаллические решетки. Следовательно,
при растворении солей в раствор будут переходить не молекулы, а ионы. Но если это так, то возникает вопрос: почему же понижение температуры замерзания растворов, повышение осмотического давления, а
также измерение электропроводности растворов приводят к заключению о реализации неполной диссоциации электролита?
Действительно, если мы посмотрим таблицу степеней диссоциации кислот, оснований и солей, то увидим, что степень диссоциации 1 н.
и 0,1 н. растворов всех сильных кислот, оснований и солей меньше
100%.Это расхождение теории с данными опыта теория сильных электролитов объясняет следующим образом. Степень диссоциации электролитов, как мы уже знаем, определяется или по понижению температуры замерзания растворов, или по повышению осмотического давления; или же по измерению электропроводности растворов. Всеми
этими методами определяется не истинная, а лишь кажущаяся степень
диссоциации сильных электролитов.
Действительно, эквивалентная электропроводность, а также величины изотонических коэффициентов растворов зависят в основном от
трех факторов, а именно: от числа ионов в единице объема раствора, т.
е. от частичной концентрации; от скорости движения ионов в электрическом поле, которая в свою очередь зависит от природы ионов и от
температуры раствора; от заряда ионов.
Теория сильных электролитов учитывает электростатическое
взаимодействие между ионами. Поскольку ионы несут заряды, то каждый ион притягивает противоположно заряженные и отталкивает одноименно заряженные ионы. По закону Кулона сила взаимодействия двух
электрически заряженных частиц (f) прямо пропорциональна произведению величин их зарядов (е) и обратно пропорциональна квадрату расстояния (r) между их центрами:
f = e1 • e2 / r2
По мере увеличения сил межионного взаимодействия скорость
движения ионов уменьшается, а с уменьшением скорости движения ионов уменьшается и электропроводность растворов.
2 Активность и коэффициент активности. Ионная сила рас-
твора. Неподчинение растворов сильных электролитов закону действия
масс, а также законам Рауля и Вант-Гоффа объясняется тем, что эти за-
коны применяются к идеальным газовым и жидким системам. При вы-
воде и формулировке этих законов не учитывались силовые поля час-
тиц. В 1907 г. Льюис предложил внести в науку понятие “активность”.
Активность (a) учитывает взаимное притяжение ионов, взаимо-
действие растворенного вещества с растворителем, присутствие других
электролитов и явления, изменяющие подвижность ионов в растворе.
Активностью называется эффективная (кажущаяся) концентрация ве-
щества (иона), соответственно которой ионы проявляют себя в химиче-
ских процессах в качестве реальной действующей массы.
|
