គួរតែត្រូវបានជំនួសដោយសកម្មភាព។

ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើសម្រាប់អ៊ីយ៉ុង ក៏ដូចជាសមាសធាតុនៅក្នុងដំណោះស្រាយ កន្សោមគឺពិត៖

កន្លែងណា ជាមួយខ្ញុំ- ការផ្តោតអារម្មណ៍ ខ្ញុំអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយដ៏ល្អមួយ បន្ទាប់មកសម្រាប់ដំណោះស្រាយពិតប្រាកដយើងនឹងមាន៖

កន្លែងណា a i = c i f i គឺជាសកម្មភាពរបស់អ៊ីយ៉ុង i-th នៅក្នុងដំណោះស្រាយ

កត្តាសកម្មភាព។

បន្ទាប់មកថាមពលអន្តរកម្មនៃអ៊ីយ៉ុងជាមួយអ៊ីយ៉ុងជុំវិញក្នុង 1 ម៉ូលនៃអ៊ីយ៉ុងគឺស្មើនឹង

f i → 1 នៅ с → 0

ដូច្នេះតម្លៃនៃមេគុណសកម្មភាពដែលពឹងផ្អែកជាចម្បងលើភាពខ្លាំងនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាតនៃអ៊ីយ៉ុងក៏ដូចជាផលប៉ះពាល់មួយចំនួនទៀតកំណត់លក្ខណៈនៃកម្រិតនៃគម្លាតនៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតពិតប្រាកដពីដំណោះស្រាយដ៏ល្អ។ យោងទៅតាមអត្ថន័យនៃ f i នេះគឺជាការងារនៃការផ្ទេរអ៊ីយ៉ុងពីដំណោះស្រាយដ៏ល្អមួយទៅពិតប្រាកដមួយ។

បែងចែករវាងសកម្មភាពរបស់អេឡិចត្រូលីត និងសកម្មភាពរបស់អ៊ីយ៉ុង។ សម្រាប់អេឡិចត្រូលីតណាមួយ ដំណើរការបំបែកអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ

កន្លែងណា n + និង n - គឺជាចំនួនអ៊ីយ៉ុង ប៉ុន្តែជាមួយនឹងបន្ទុក z+ និងអ៊ីយ៉ុង ខជាមួយនឹងបន្ទុក z- ដែលភាគល្អិតដើមរលួយ។

សម្រាប់ដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតទាំងមូល យើងអាចសរសេរបាន៖

m អំបិល = m 0 អំបិល + RT ln កអំបិល (៩)

ម្យ៉ាងវិញទៀត សក្តានុពលគីមីនៃអេឡិចត្រូលីត គឺជាផលបូកនៃសក្តានុពលគីមីនៃអ៊ីយ៉ុង ចាប់តាំងពីអេឡិចត្រូលីត decompose ទៅជាអ៊ីយ៉ុង៖

m អំបិល = n + m + + n - m - , (10)

m + និង m - សំដៅលើម៉ូលមួយនៃអ៊ីយ៉ុង, អំបិល m - ទៅមួយម៉ូលនៃអេឡិចត្រូលីត។ ចូរយើងជំនួសកន្សោម (១០) ទៅជា (៩)៖

n + m + + n - m - = m 0 អំបិល + RT ln កអំបិល (១១)

សម្រាប់ប្រភេទអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗ យើងអាចសរសេរសមីការដូចជា (៩)៖

m + = m 0 + + RT ln ក +

m - = m 0 - + RT ln ក - (12)

យើងជំនួសសមីការ (12) ទៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃសមីការ (11) ហើយប្តូរផ្នែកខាងស្តាំ និងខាងឆ្វេង។

m 0 s + RT ln កс = n + m 0 + + n + RT ln ក+ + n - m 0 - + n - RT ln ក - (13)

ផ្សំពាក្យទាំងអស់ជាមួយ m 0 នៅខាងឆ្វេង៖

(m 0 s - n + m 0 + - n - m 0 -) = n + RT ln ក+ + n - RT·ln ក- - RT · ln កអំបិល (14)

ប្រសិនបើយើងយកទៅក្នុងគណនីនោះដោយការប្រៀបធៀបជាមួយរូបមន្ត (១០)

m 0 С \u003d n + m 0 + + n - m 0 - (15)

បន្ទាប់មក m 0 С - n + m 0 + - n - m 0 - = 0 (16)

សមីការ (15) គឺស្រដៀងទៅនឹងសមីការ (10) ប៉ុន្តែវាសំដៅទៅលើស្ថានភាពស្តង់ដារនៅពេលដែល ( កគ = ក + = ក - = 1).

ក្នុងសមីការ (១៤) ផ្នែកខាងស្តាំស្មើនឹងសូន្យ ហើយវានឹងត្រូវបានសរសេរឡើងវិញដូចខាងក្រោម៖

RT ln ក c = n + RT ln ក+ + n - RT·ln ក -

ln ក c = ln ក+ n + + ln ក+n-

នេះគឺជាទំនាក់ទំនងនៃសកម្មភាពរបស់អេឡិចត្រូលីតនៅក្នុងដំណោះស្រាយជាមួយនឹងសកម្មភាពរបស់អ៊ីយ៉ុង

កន្លែងណា ក C គឺជាសកម្មភាពរបស់អេឡិចត្រូលីត ក+ និង ក- សកម្មភាពនៃអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។

ឧទាហរណ៍សម្រាប់អេឡិចត្រូលីតគោលពីរ AB ខាងក្រោមគឺពិត៖

ដូច្នេះ

វាមិនអាចទៅរួចទេជាគោលការណ៍ដើម្បីស្វែងរកដោយពិសោធន៍នូវសកម្មភាពរបស់អ៊ីយ៉ុងនីមួយៗចាប់តាំងពី មួយនឹងត្រូវដោះស្រាយជាមួយនឹងដំណោះស្រាយនៃប្រភេទនៃអ៊ីយ៉ុងមួយ។ វាមិនអាចទៅរួចទេ។ ដូច្នេះគំនិតនៃសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម () ដែលជាមធ្យមធរណីមាត្រនៃសកម្មភាពនៃអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗត្រូវបានណែនាំ៖

ឬជំនួសកន្សោម (១៧) យើងមាន៖

វិធីសាស្ត្រគ្រីអូស្កូប និងវិធីសាស្ត្រផ្អែកលើការកំណត់នៃសម្ពាធចំហាយ ធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់សកម្មភាពរបស់អេឡិចត្រូលីតទាំងមូល ( កគ) និងការប្រើសមីការ (19) ស្វែងរកសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម។

ក្នុងករណីទាំងអស់នៅពេលដែលវាក្លាយជាចាំបាច់ដើម្បីជំនួសតម្លៃ ក+ ឬ ក- ចូលទៅក្នុងសមីការមួយចំនួន តម្លៃទាំងនេះត្រូវបានជំនួសដោយសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីតដែលបានផ្តល់ឱ្យ ក± ឧទាហរណ៍

ក ± » ក + » ក -

ដូចដែលត្រូវបានគេស្គាល់ សកម្មភាពគឺទាក់ទងទៅនឹងការប្រមូលផ្តុំដោយសមាមាត្រ ក= f?m ។ មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម () ត្រូវបានកំណត់ដោយកន្សោមស្រដៀងនឹងកន្សោមសម្រាប់សកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម

មានតម្លៃតារាងសម្រាប់វិធីផ្សេងគ្នានៃការបង្ហាញការប្រមូលផ្តុំ (molality, molarity, mole fractions)។ ពួកគេមានតម្លៃខុសគ្នាជាលេខ។ ការពិសោធន៍តម្លៃត្រូវបានកំណត់ដោយវិធីសាស្រ្ត cryoscopic វិធីសាស្រ្តនៃការវាស់សម្ពាធចំហាយវិធីសាស្រ្តនៃការវាស់ EMF នៃកោសិកា galvanic ជាដើម។

ដូចគ្នានេះដែរមេគុណ stoichiometric អ៊ីយ៉ុងមធ្យម n ± ត្រូវបានកំណត់ពីកន្សោម៖

ម៉ូលលីលអ៊ីយ៉ុងមធ្យម () ត្រូវបានកំណត់ជា៖

បន្ទាប់មក៖

ខ) ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃអ៊ីយ៉ុងដែលបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលបំបែកពេញលេញ Na2CO3, គឺស្មើនឹង៖

ចាប់តាំងពី n + = 2, n - = 1, បន្ទាប់មក។

មេគុណសកម្មភាព និងសកម្មភាពនៃអេឡិចត្រូលីត។ កម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយ។

គុណវិបត្តិនៃទ្រឹស្តី Arrhenius ។ ទ្រឹស្តីនៃអេឡិចត្រូលីតដោយ Debye និង Hueckel ។

សកម្មភាពអំបិលរលាយ កអាចត្រូវបានកំណត់ពីសម្ពាធចំហាយ, សីតុណ្ហភាពរឹង, ទិន្នន័យរលាយ, វិធីសាស្រ្ត EMF ។ វិធីសាស្រ្តទាំងអស់សម្រាប់កំណត់សកម្មភាពរបស់អំបិលនាំឱ្យតម្លៃដែលកំណត់លក្ខណៈលក្ខណៈនៃទែរម៉ូឌីណាមិកពិតប្រាកដនៃអំបិលរលាយទាំងមូល ដោយមិនគិតពីថាតើវាត្រូវបានបំបែកឬអត់នោះទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងករណីទូទៅ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អ៊ីយ៉ុងផ្សេងគ្នាគឺមិនដូចគ្នាទេ ហើយគេអាចណែនាំ និងពិចារណាមុខងារទែរម៉ូឌីណាមិកដាច់ដោយឡែកពីគ្នាសម្រាប់អ៊ីយ៉ុងនៃប្រភេទផ្សេងៗគ្នា៖

m + = m + o + RT ln ក+ = m + o + RT log m + + RT log g + ¢

m - \u003d m - o + RT ln ក-= m - o + RT ln m - + RT ln g - ¢

ដែល g + ¢ និង g - ¢ គឺជាមេគុណសកម្មភាពជាក់ស្តែង (មេគុណសកម្មភាពនៅកំហាប់ស្មើនឹង molality m)។

ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិនៃទែរម៉ូឌីណាមិកនៃអ៊ីយ៉ុងផ្សេងៗមិនអាចត្រូវបានកំណត់ដាច់ដោយឡែកពីទិន្នន័យពិសោធន៍ដោយគ្មានការសន្មត់បន្ថែមទេ។ យើងអាចវាស់បានតែបរិមាណទែរម៉ូឌីណាមិកជាមធ្យមសម្រាប់អ៊ីយ៉ុងដែលម៉ូលេគុលនៃសារធាតុនេះរលួយ។

អនុញ្ញាតឱ្យការបំបែកអំបិលកើតឡើងតាមសមីការ៖

A n + B n - \u003d n + A z + + n - B z -

ជាមួយនឹងការបំបែកពេញលេញ m + \u003d n + m, m - \u003d n - m ។ ដោយប្រើសមីការ Gibbs-Duhem មួយអាចបង្ហាញ៖

ក+n + × ក- n - ¤ ក= const

រដ្ឋស្តង់ដារសម្រាប់ការស្វែងរកតម្លៃសកម្មភាពត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម:

លីម ក+ ® m + = n + m ដូច m ® 0 , lim ក- ® m - = n - m សម្រាប់ m ® 0

លក្ខខណ្ឌស្តង់ដារសម្រាប់ កត្រូវបានជ្រើសរើស ដូច្នេះ const គឺស្មើនឹង 1។ បន្ទាប់មក៖

ក+n + × ក-n-= ក

ដោយសារតែ គ្មានវិធីសាស្រ្តសម្រាប់កំណត់តម្លៃពិសោធន៍ទេ។ ក +និង ក -ដោយឡែកពីគ្នា បន្ទាប់មកសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យមត្រូវបានណែនាំ ក± កំណត់ដោយសមាមាត្រ៖

ក ± ន = ក

នោះ., យើងមានបរិមាណពីរដែលបង្ហាញពីសកម្មភាពរបស់អំបិលរលាយ. ទីមួយនៃទាំងនេះគឺ សកម្មភាព molar , i.e. សកម្មភាពអំបិល, កំណត់ដោយឯករាជ្យនៃការបំបែក; វាត្រូវបានរកឃើញដោយវិធីសាស្រ្តពិសោធន៍ដូចគ្នា និងយោងទៅតាមរូបមន្តដូចគ្នាទៅនឹងសកម្មភាពនៃសមាសធាតុនៅក្នុងមិនមែនអេឡិចត្រូលីត។ តម្លៃទីពីរគឺ សកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម ក ± .

សូមណែនាំឥឡូវនេះ មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុង g + ¢ និង g - ¢, ម៉ូលលីលអ៊ីយ៉ុងមធ្យម m ± និង មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម g ±¢:

ក + = g + ¢ m + , ក - = g - ¢m - , m ± = (m + n + ×m - n -) 1/ n = (n + n + ×n - n -) 1/ n m

g ±¢ = (g¢ + n + ×g¢ - n -) 1/ n

ជាក់ស្តែង៖ ក ± = (g¢ + n + ×g¢ - n -) 1/ n (n + n + ×n - n -) 1/ n m = g ±¢ m±

ដូច្នេះបរិមាណសំខាន់ៗត្រូវបានទាក់ទងដោយទំនាក់ទំនង:

ក ± = g ± ¢ ម ± = g ± ¢ (ន + ន + × ន - ន - ) 1/ នម = អិលg ± ¢ ម

ដែល L = (n + n + ×n - n -) 1/ n និងសម្រាប់អំបិលនៃប្រភេទជាក់លាក់នីមួយៗនៃ valency គឺជាតម្លៃថេរ។

តម្លៃ g ±¢គឺជាលក្ខណៈសំខាន់នៃគម្លាតនៃដំណោះស្រាយអំបិលពីស្ថានភាពដ៏ល្អ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតក៏ដូចជានៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមិនមែនជាអេឡិចត្រូលីត។ សកម្មភាព និងមេគុណសកម្មភាពខាងក្រោមអាចត្រូវបានប្រើ :

g ± = - មេគុណសកម្មភាពសមហេតុផល (អនុវត្តមិនប្រើ);

g ±¢ = - មេគុណសកម្មភាពជាក់ស្តែង (មធ្យម molal);

f± = - មេគុណសកម្មភាពថ្គាមមធ្យម។

វិធីសាស្រ្តសំខាន់សម្រាប់វាស់តម្លៃនៃ g ±¢គឺ cryoscopic និងវិធីសាស្រ្ត EMF ។

ការសិក្សាជាច្រើនបានបង្ហាញថាខ្សែកោងអាស្រ័យនៃ g ±¢ លើកំហាប់ដំណោះស្រាយ (m) មានអប្បបរមា។ ប្រសិនបើការពឹងផ្អែកត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងកូអរដោណេ lg g ± ¢ - បន្ទាប់មកសម្រាប់ដំណោះស្រាយពនឺ ការពឹងផ្អែកប្រែទៅជាលីនេអ៊ែរ។ ចំណោទនៃបន្ទាត់ត្រង់ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការបន្ថយកម្រិតគឺដូចគ្នាសម្រាប់អំបិលនៃប្រភេទ valence ដូចគ្នា។

វត្តមាននៃអំបិលផ្សេងទៀតនៅក្នុងដំណោះស្រាយផ្លាស់ប្តូរមេគុណសកម្មភាពនៃអំបិលនេះ។ ឥទ្ធិពលសរុបនៃល្បាយអំបិលក្នុងដំណោះស្រាយលើមេគុណសកម្មភាពនៃពួកវានីមួយៗត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយគំរូទូទៅ ប្រសិនបើកំហាប់សរុបនៃអំបិលទាំងអស់នៅក្នុងដំណោះស្រាយត្រូវបានបង្ហាញតាមរយៈកម្លាំងអ៊ីយ៉ុង។ កម្លាំងអ៊ីយ៉ុង I (ឬកម្លាំងអ៊ីយ៉ុង) នៃដំណោះស្រាយគឺជាផលបូកពាក់កណ្តាលនៃផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗ និងការ៉េនៃចំនួនបន្ទុករបស់វា (valence) ដែលយកសម្រាប់អ៊ីយ៉ុងទាំងអស់នៃដំណោះស្រាយដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

ប្រសិនបើយើងប្រើ molality ជារង្វាស់នៃការប្រមូលផ្តុំ នោះកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយត្រូវបានផ្តល់ដោយ៖

កន្លែងណា ខ្ញុំ- សន្ទស្សន៍អ៊ីយ៉ុងនៃអំបិលទាំងអស់នៅក្នុងដំណោះស្រាយ; ម ខ្ញុំ= ន ខ្ញុំ ម

Lewis និង Randall បានបើក ច្បាប់នៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ូដ៖ មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យម g ±¢ នៃសារធាតុដែលបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុង គឺជាមុខងារសកលនៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយ ពោលគឺឧ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយជាមួយនឹងកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងដែលបានផ្តល់ឱ្យ សារធាតុទាំងអស់ដែលបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុងមានមេគុណសកម្មភាពដែលមិនអាស្រ័យលើធម្មជាតិ និងកំហាប់នៃសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យនោះទេ ប៉ុន្តែអាស្រ័យលើចំនួន និងបរិមាណនៃអ៊ីយ៉ុងរបស់វា។

ច្បាប់នៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងឆ្លុះបញ្ចាំងពីអន្តរកម្មសរុបនៃអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយដោយគិតគូរពីភាពខ្លាំងរបស់វា។ ច្បាប់នេះគឺត្រឹមត្រូវតែនៅកំហាប់ទាបបំផុត (m ≤ 0.02); សូម្បី​តែ​នៅ​កម្រិត​មធ្យម​វា​គ្រាន់​តែ​ជា​ការ​ពិត​ប្រហែល​។

នៅក្នុងដំណោះស្រាយរលាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង៖

lgg ± ¢ = - ប៉ុន្តែ

កំហុសនៃទ្រឹស្តី ARRENIUS .

នៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃអេឡិចត្រូលីតសំណួរនៃការចែកចាយអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយមានសារៈសំខាន់ណាស់។ យោងតាមទ្រឹស្ដីដើមនៃការផ្តាច់ចរន្តអគ្គិសនី ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីរូបវិទ្យានៃដំណោះស្រាយ Van't Hoff វាត្រូវបានគេជឿថាអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយស្ថិតក្នុងស្ថានភាពនៃចលនាចៃដន្យ - ក្នុងស្ថានភាពស្រដៀងទៅនឹងឧស្ម័ន។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គំនិតនៃការចែកចាយដោយចៃដន្យនៃអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយមួយគឺមិនពិតទេព្រោះវាមិនគិតពីអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងអ៊ីយ៉ុង។ កម្លាំងអគ្គិសនីបង្ហាញខ្លួនឯងនៅចម្ងាយដ៏ច្រើន ហើយនៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង ដែលការបែកគ្នាមានទំហំធំ ហើយការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងមានសារៈសំខាន់ ហើយចម្ងាយរវាងពួកវាគឺតូច អន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិករវាងអ៊ីយ៉ុងគឺខ្លាំងដែលវាមិនអាចប៉ះពាល់ដល់ធម្មជាតិនៃ ការចែកចាយរបស់ពួកគេ។ មានទំនោរទៅនឹងការបែងចែកតាមលំដាប់ ស្រដៀងទៅនឹងការចែកចាយអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុង ដែលអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយអ៊ីយ៉ុងនៃសញ្ញាផ្ទុយ។

ការចែកចាយអ៊ីយ៉ុងនឹងត្រូវបានកំណត់ដោយសមាមាត្រនៃថាមពលអេឡិចត្រិចនិងថាមពលនៃចលនាច្របូកច្របល់នៃអ៊ីយ៉ុង។ ថាមពលទាំងនេះគឺអាចប្រៀបធៀបបានក្នុងទំហំ ដូច្នេះការចែកចាយជាក់ស្តែងនៃអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតគឺកម្រិតមធ្យមរវាងការរំខាន និងលំដាប់។ នេះគឺជាភាពប្លែកនៃអេឡិចត្រូលីតនិងការលំបាកដែលកើតឡើងនៅក្នុងការបង្កើតទ្រឹស្តីនៃអេឡិចត្រូលីត។

នៅជុំវិញអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗ បរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងដ៏ចម្លែកមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលអ៊ីយ៉ុងផ្ទុយ (ប្រៀបធៀបទៅនឹងអ៊ីយ៉ុងកណ្តាល) មានសញ្ញាលេចធ្លោ។ ទ្រឹស្ដី Arrhenius មិនបានគិតពីកាលៈទេសៈនេះទេ ហើយការសន្និដ្ឋានជាច្រើននៃទ្រឹស្ដីនេះបានប្រែទៅជាផ្ទុយនឹងការពិសោធន៍។

ជាលក្ខណៈបរិមាណនៃអេឡិចត្រូលីតមួយ ទ្រឹស្ដី Arrhenius ស្នើកម្រិតនៃការបំបែកអេឡិចត្រូលីត a ដែលកំណត់ប្រភាគនៃម៉ូលេគុលអ៊ីយ៉ូដនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ អនុលោមតាមអត្ថន័យរូបវន្តរបស់វា a មិនអាចធំជាង 1 ឬតិចជាង 0; នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យវាគួរតែដូចគ្នាដោយមិនគិតពីវិធីសាស្រ្តនៃការវាស់វែងរបស់វា (ដោយវាស់ចរន្តអគ្គិសនីសម្ពាធ osmotic ឬ EMF) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងការអនុវត្តតម្លៃនៃវត្ថុដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្រ្តផ្សេងគ្នាស្របគ្នាសម្រាប់តែដំណោះស្រាយរលាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្សោយ។ សម្រាប់អេឡិចត្រូលីតខ្លាំង ភាពខុសគ្នាកាន់តែធំ កំហាប់អេឡិចត្រូលីតកាន់តែច្រើន ហើយនៅក្នុងតំបន់នៃកំហាប់ខ្ពស់នឹងធំជាង 1។ ដូច្នេះហើយ មិនអាចមានអត្ថន័យរូបវន្តដែលត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈដោយទ្រឹស្តី Arrhenius នោះទេ។

លក្ខណៈបរិមាណទីពីរយោងទៅតាមទ្រឹស្ដី Arrhenius គឺថេរ dissociation; វាត្រូវតែថេរសម្រាប់អេឡិចត្រូលីតដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅ T និង P ដោយមិនគិតពីកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ។ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង សម្រាប់តែដំណោះស្រាយរលាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្សោយខ្លាំង Kdis នៅតែថេរច្រើន ឬតិចនៅពេលរំលាយ។

នោះ., ទ្រឹស្ដីនៃការបំបែកអេឡិចត្រូលីតគឺអាចអនុវត្តបានតែចំពោះ dilute ដំណោះស្រាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្សោយប៉ុណ្ណោះ។.

ទ្រឹស្ដីនៃអេឡិចត្រុង DEBYE និង HUCKEL .

បទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តីទំនើបនៃដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1923 ដោយ Debye និង Hueckel ។ សម្រាប់ទ្រឹស្តីស្ថិតិនៃអេឡិចត្រូលីត ទីតាំងចាប់ផ្តើមមានដូចខាងក្រោម៖ អ៊ីយ៉ុង​ត្រូវ​បាន​ចែកចាយ​ក្នុង​បរិមាណ​នៃ​ដំណោះស្រាយ​មិន​ចៃដន្យ​ទេ ប៉ុន្តែ​ស្រប​តាម​ច្បាប់​នៃ​អន្តរកម្ម Coulomb ។ នៅជុំវិញអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗមាន បរិយាកាសអ៊ីយ៉ុង (អ៊ីយ៉ុងពពក) - ស្វ៊ែរដែលមានអ៊ីយ៉ុងនៃសញ្ញាផ្ទុយ។ អ៊ីយ៉ុងដែលបង្កើតជាស្វ៊ែរបន្តផ្លាស់ប្តូរកន្លែងជាមួយអ៊ីយ៉ុងផ្សេងទៀត។ អ៊ីយ៉ុងទាំងអស់នៃសូលុយស្យុងគឺសមមូល ពួកវានីមួយៗត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុង ហើយក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ អ៊ីយ៉ុងកណ្តាលនីមួយៗគឺជាផ្នែកមួយនៃបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងនៃអ៊ីយ៉ុងផ្សេងទៀត។ អត្ថិភាពនៃបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងគឺជាលក្ខណៈពិសេសដែលយោងទៅតាម Debye និង Hueckel បែងចែកដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតពិតប្រាកដពីឧត្តមគតិ។

ដោយប្រើសមីការនៃអេឡិចត្រូស្តាត, មួយអាចទទួលបាន រូបមន្តសម្រាប់ សក្តានុពលអគ្គិសនីនៃបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងដែលសមីការសម្រាប់មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតមានដូចខាងក្រោម៖

D គឺជាថេរ dielectric នៃដំណោះស្រាយ; អ៊ី- បន្ទុកអេឡិចត្រុង; z ខ្ញុំ- បន្ទុកអ៊ីយ៉ុង; r- សំរបសំរួល (កាំ) ។

c = គឺជាតម្លៃដែលអាស្រ័យលើកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ D និង T ប៉ុន្តែមិនអាស្រ័យលើសក្តានុពល; មានវិមាត្រនៃប្រវែងបញ្ច្រាស; កំណត់លក្ខណៈនៃការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេនៃបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងជុំវិញអ៊ីយ៉ុងកណ្តាលជាមួយនឹងចម្ងាយកើនឡើង rពីអ៊ីយ៉ុងនេះ។

បរិមាណ 1/c ត្រូវបានគេហៅថា ប្រវែងលក្ខណៈ ; វាអាចត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណជាមួយនឹងកាំនៃបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុង។ វាមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងនៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីត។

កន្សោមខាងក្រោមត្រូវបានទទួលសម្រាប់មេគុណសកម្មភាព៖

lg f± = - A |z + ×z − | (មួយ)

មេគុណ A អាស្រ័យលើ T និង D: សមាមាត្របញ្ច្រាសទៅ (DT) 3/2 ។

សម្រាប់ដំណោះស្រាយ aqueous នៃ 1-1 សាកអេឡិចត្រូលីតនៅ 298 K ដោយសន្មត់ថាសមភាពនៃការអនុញ្ញាតនៃដំណោះស្រាយនិងសារធាតុរំលាយ (78.54) យើងអាចសរសេរ:

lg f±=-A=-A=-0.51

ដូច្នេះទ្រឹស្តី Debye និង Hueckel ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានសមីការដូចគ្នាសម្រាប់មេគុណសកម្មភាពដូចដែលត្រូវបានរកឃើញជាក់ស្តែងសម្រាប់ដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតរលាយ។ ដូច្នេះ ទ្រឹស្តីគឺស្ថិតក្នុងការព្រមព្រៀងគ្នាប្រកបដោយគុណភាពជាមួយនឹងបទពិសោធន៍។ ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ទ្រឹស្តីនេះ ការសន្មត់ខាងក្រោមត្រូវបានបង្កើតឡើង :

1. ចំនួនអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតអាចត្រូវបានកំណត់ពីកំហាប់វិភាគនៃអេឡិចត្រូលីត ដោយសារតែ វាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាការផ្តាច់ទំនាក់ទំនងទាំងស្រុង (a = 1) ។ ដូច្នេះ ទ្រឹស្ដី Debye និង Hueckel ជួនកាលត្រូវបានគេហៅថា ទ្រឹស្ដីនៃការផ្តាច់ទំនាក់ទំនងទាំងស្រុង។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាក៏អាចអនុវត្តបានក្នុងករណីដែល ¹ 1 ។

2. ការចែកចាយអ៊ីយ៉ុងជុំវិញអ៊ីយ៉ុងកណ្តាលណាមួយគោរពតាមស្ថិតិបុរាណរបស់ Maxwell-Boltzmann ។

3. វិមាត្រខាងក្នុងនៃអ៊ីយ៉ុងអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់ក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងចម្ងាយរវាងពួកវា និងជាមួយនឹងបរិមាណសរុបនៃដំណោះស្រាយ។ ដូច្នេះអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណជាមួយនឹងចំណុចសម្ភារៈ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងអស់របស់វាត្រូវបានកាត់បន្ថយត្រឹមតែទំហំនៃបន្ទុកប៉ុណ្ណោះ។ ការសន្មត់នេះមានសុពលភាពសម្រាប់តែដំណោះស្រាយពនឺ។

4. អន្តរកម្មរវាងអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានអស់កម្លាំងដោយកម្លាំង Coulomb ។ ការដាក់កម្លាំងចលនាកម្ដៅនាំឱ្យមានការចែកចាយអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងសូលុយស្យុង ដែលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយបរិយាកាសអ៊ីយ៉ុងស្វ៊ែរស្ថិតិ។ ការសន្មត់នេះមានសុពលភាពសម្រាប់តែដំណោះស្រាយពនឺ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់ ចម្ងាយជាមធ្យមរវាងអ៊ីយ៉ុងថយចុះ ហើយរួមជាមួយកម្លាំងអេឡិចត្រូស្តាត កម្លាំងផ្សេងទៀតលេចឡើងដែលធ្វើសកម្មភាពនៅចម្ងាយកាន់តែជិត ជាចម្បង កងកម្លាំងវ៉ានដឺវ៉ាល់។ វាចាំបាច់ដើម្បីយកទៅពិចារណានូវអន្តរកម្មមិនត្រឹមតែរវាងអ៊ីយ៉ុងដែលបានផ្តល់ឱ្យ និងបរិយាកាសរបស់វាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងរវាងអ៊ីយ៉ុងជិតខាងទាំងពីរផងដែរ។

5. នៅពេលគណនាវាត្រូវបានសន្មត់ថាថេរ dielectric នៃដំណោះស្រាយនិងសារធាតុរំលាយសុទ្ធគឺស្មើគ្នា; នេះជាការពិតតែនៅក្នុងករណីនៃដំណោះស្រាយពនឺ។

ដូច្នេះការសន្មត់ទាំងអស់របស់ Debye និង Hueckel នាំឱ្យការពិតដែលថាពួកគេ។ ទ្រឹស្ដីអាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះតែដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតដែលរលាយជាមួយអ៊ីយ៉ុង valence ទាបប៉ុណ្ណោះ។. សមីការ (1) ត្រូវគ្នាទៅនឹងករណីកំណត់នេះ ហើយបង្ហាញពីអ្វីដែលគេហៅថា ច្បាប់កំណត់ Debye និង Hueckel ឬ ការប៉ាន់ស្មានដំបូងនៃទ្រឹស្តី Debye និង Hueckel .

ការកំណត់ច្បាប់ Debye-Hückel ផ្តល់តម្លៃត្រឹមត្រូវសម្រាប់មេគុណសកម្មភាព 1-1 នៃអេឡិចត្រូលីតសាកថ្ម ជាពិសេសនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលពនឺខ្លាំង។ ការបញ្ចូលគ្នានៃទ្រឹស្តីជាមួយនឹងការពិសោធន៍កាន់តែអាក្រក់នៅពេលដែលកំហាប់នៃអេឡិចត្រូលីតកើនឡើង ការចោទប្រកាន់នៃអ៊ីយ៉ុងកើនឡើង និងការអនុញ្ញាតនៃសារធាតុរំលាយមានការថយចុះ ពោលគឺឧ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកម្លាំងអន្តរកម្មរវាងអ៊ីយ៉ុង។

ការប៉ុនប៉ងលើកដំបូងដើម្បីកែលម្អទ្រឹស្តីរបស់ Debye និង Hueckel និងពង្រីកវិសាលភាពនៃកម្មវិធីរបស់វាត្រូវបានធ្វើឡើងដោយអ្នកនិពន្ធខ្លួនឯង។ ក្នុង ការប៉ាន់ស្មានទីពីរ ពួកគេបានបោះបង់ចោលគំនិតនៃអ៊ីយ៉ុងជាចំណុចសម្ភារៈ (ការសន្មត់ទី 3) ហើយបានព្យាយាមគិតគូរពីទំហំកំណត់នៃអ៊ីយ៉ុង ដោយផ្តល់ឱ្យអេឡិចត្រូលីតនីមួយៗមានអង្កត់ផ្ចិតមធ្យមជាក់លាក់។ ក(នេះក៏ផ្លាស់ប្តូរការសន្មត់ 4) ។ ដោយកំណត់ទំហំជាក់លាក់ទៅអ៊ីយ៉ុង Debye និង Hueckel បានគិតគូរពីកម្លាំងនៃប្រភពដើមដែលមិនមែនជា Coulomb ដែលរារាំងអ៊ីយ៉ុងពីការចូលទៅជិតនៅចម្ងាយតិចជាងតម្លៃជាក់លាក់មួយ។

នៅក្នុងការប៉ាន់ស្មានទីពីរ មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ៖

lg f±= - (2)

ដែលជាកន្លែងដែល A រក្សាតម្លៃពីមុនរបស់វា; កឈ្មោះបណ្តោះអាសន្ន អង្កត់ផ្ចិតអ៊ីយ៉ុងមានប្រសិទ្ធភាពជាមធ្យម មានវិមាត្រនៃប្រវែងជាការពិត - ថេរជាក់ស្តែង; B \u003d c /, B ផ្លាស់ប្តូរបន្តិចបន្តួចជាមួយ T. សម្រាប់ដំណោះស្រាយ aqueous ផលិតផល B កជិត 1 ។

ដោយបានរក្សានូវបទប្បញ្ញត្តិចម្បងនៃការប្រហាក់ប្រហែលទីពីរនៃទ្រឹស្តីនេះ Hueckel បានគិតគូរពីការថយចុះនៃថេរ dielectric ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ។ ការថយចុះរបស់វាបណ្តាលមកពីការតំរង់ទិសនៃ dipoles នៃសារធាតុរំលាយជុំវិញអ៊ីយ៉ុង ដែលជាលទ្ធផលដែលការឆ្លើយតបរបស់ពួកគេចំពោះឥទ្ធិពលនៃវាលខាងក្រៅមានការថយចុះ។ សមីការ Hückel មើលទៅដូចនេះ៖

lg f±=-+C ខ្ញុំ (3)

ដែល C គឺជាថេរជាក់ស្តែង។ ជាមួយនឹងការជ្រើសរើសដោយជោគជ័យនៃតម្លៃនៃ B និង C រូបមន្ត Hueckel យល់ស្របយ៉ាងល្អជាមួយនឹងបទពិសោធន៍ ហើយត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការគណនា។ ជាមួយនឹងការថយចុះជាបន្តបន្ទាប់នៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ុង សមីការ (3) ផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់ទៅជារូបមន្តនៃការប្រហាក់ប្រហែលទីពីរនៃទ្រឹស្តី Debye និង Hueckel (សមីការ (2)) ហើយបន្ទាប់មកចូលទៅក្នុងច្បាប់ Debye-Huckel (សមីការ (1)) ។

នៅក្នុងដំណើរការនៃការបង្កើតទ្រឹស្ដី Debye-Hückel និងការបដិសេធយ៉ាងខ្ជាប់ខ្ជួននូវការសន្មត់ដែលបានទទួលយក ការបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងបទពិសោធន៍មានភាពប្រសើរឡើង ហើយតំបន់នៃការអនុវត្តរបស់វាបានពង្រីក ប៉ុន្តែនេះត្រូវបានសម្រេចដោយតម្លៃនៃការផ្លាស់ប្តូរសមីការទ្រឹស្តីទៅជាពាក់កណ្តាលជាក់ស្តែង។

អេឡិចត្រូលីតគឺជាសមាសធាតុគីមីដែលបំបែកទាំងស្រុងឬដោយផ្នែកទៅជាអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ បែងចែករវាងអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង និងខ្សោយ។ អេឡិចត្រូលីតខ្លាំងបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយស្ទើរតែទាំងស្រុង។ មូលដ្ឋានអសរីរាង្គមួយចំនួនគឺជាឧទាហរណ៍នៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង។ (NaOH)និងអាស៊ីត (HCl, HNO3)ក៏ដូចជាអំបិលអសរីរាង្គ និងសរីរាង្គភាគច្រើន។ អេឡិចត្រូលីតខ្សោយបំបែកបានតែផ្នែកខ្លះនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ សមាមាត្រ​នៃ​ម៉ូលេគុល​ដែល​បែកខ្ញែក​ពី​ចំនួន​នៃ​ការ​ចាប់​យក​ដំបូង​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅ​ថា​កម្រិត​នៃ​ការ​បំបែក។ អេឡិចត្រូលីតខ្សោយនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous រួមមានអាស៊ីតសរីរាង្គ និងមូលដ្ឋានស្ទើរតែទាំងអស់ (ឧទាហរណ៍ CH3COOH, pyridine) និងសមាសធាតុសរីរាង្គមួយចំនួន។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ទាក់ទងទៅនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃការស្រាវជ្រាវលើដំណោះស្រាយមិន aqueous វាត្រូវបានបង្ហាញឱ្យឃើញ (Izmailov et al ។ ) ថាអេឡិចត្រូលីតខ្លាំងនិងខ្សោយគឺជារដ្ឋពីរនៃធាតុគីមី (អេឡិចត្រូលីត) អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃសារធាតុរំលាយ។ នៅក្នុងសារធាតុរំលាយមួយ អេឡិចត្រូលីតដែលបានផ្តល់ឱ្យអាចជាអេឡិចត្រូលីតដ៏រឹងមាំ ហើយមួយទៀតវាអាចជាអេឡិចត្រូលីតខ្សោយ។

នៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីត តាមក្បួនមួយ គម្លាតគួរឱ្យកត់សម្គាល់ពីឧត្តមគតិត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាងនៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអេឡិចត្រូលីតដែលមិនមានកំហាប់ដូចគ្នា។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងអ៊ីយ៉ុង: ការទាក់ទាញនៃអ៊ីយ៉ុងជាមួយនឹងការចោទប្រកាន់នៃសញ្ញាផ្សេងគ្នានិងការច្រានចោលនៃអ៊ីយ៉ុងជាមួយនឹងការចោទប្រកាន់នៃសញ្ញាដូចគ្នា។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្សោយ កម្លាំងនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិករវាងអ៊ីយ៉ុងគឺតិចជាងនៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំងដែលមានកំហាប់ដូចគ្នា។ នេះគឺដោយសារតែការបំបែកផ្នែកនៃអេឡិចត្រូលីតខ្សោយ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង (សូម្បីតែនៅក្នុងដំណោះស្រាយពនឺ) អន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្តាតរវាងអ៊ីយ៉ុងគឺខ្លាំង ហើយពួកគេត្រូវតែចាត់ទុកថាជាដំណោះស្រាយដ៏ល្អ ហើយវិធីសាស្ត្រសកម្មភាពគួរតែត្រូវបានប្រើ។

ពិចារណាពីអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង M X+, AX-; វាបំបែកទាំងស្រុងទៅជាអ៊ីយ៉ុង

M X + A X- = v + M X + + v - A X- ; v = v + + v -

នៅក្នុងការតភ្ជាប់ជាមួយនឹងតម្រូវការនៃអព្យាក្រឹតអគ្គិសនីនៃដំណោះស្រាយ, សក្តានុពលគីមីនៃអេឡិចត្រូលីតដែលបានពិចារណា (ជាទូទៅ) μ ២ទាក់ទងនឹងសក្តានុពលគីមីនៃអ៊ីយ៉ុង μ - μ + សមាមាត្រ

μ 2 \u003d v + μ + + v - μ -

សក្ដានុពលគីមីនៃធាតុផ្សំនៃអេឡិចត្រូលីតគឺទាក់ទងទៅនឹងសកម្មភាពរបស់ពួកគេដោយសមីការខាងក្រោម (យោងទៅតាមកន្សោម II. 107) ។

(VII.3)

ការជំនួសសមីការទាំងនេះទៅជា (VI.2) យើងទទួលបាន

តោះជ្រើសរើសស្ថានភាពស្តង់ដារ μ 20ដូច្នេះរវាងសក្តានុពលគីមីស្តង់ដារ μ 20; µ + 2 ; μ - 0ទំនាក់ទំនងស្រដៀងគ្នាក្នុងទម្រង់ទៅនឹងសមីការ VII.2 មានសុពលភាព

(VII.5)

ដោយគិតពីសមីការ VII.5 ទំនាក់ទំនង VII.4 បន្ទាប់ពីលុបចោលលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា និងកត្តាដូចគ្នា (RT)នាំមកក្នុងចិត្ត

ឬ (VII.៦)

ដោយសារតែការពិតដែលថាសកម្មភាពនៃអ៊ីយ៉ុងបុគ្គលមិនត្រូវបានកំណត់ពីបទពិសោធន៍យើងណែនាំគំនិតនៃសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីតជាមធ្យមធរណីមាត្រនៃសកម្មភាពនៃ cation និង anion នៃអេឡិចត្រូលីត:

; (VII.7)

សកម្មភាពជាមធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីតអាចត្រូវបានកំណត់ដោយបទពិសោធន៍។ ពីសមីការ VII.6 និង VII.7 យើងទទួលបាន។

សកម្មភាពនៃ cations និង anions អាចត្រូវបានបង្ហាញដោយទំនាក់ទំនង

a + = y + m + , a - = y - m -(VII.9)

កន្លែងណា y +និង y-- មេគុណសកម្មភាពនៃ cation និង anion; ម +និង ម-- molality នៃ cation និង anion នៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីត៖

m+=mv+និង m - = m v -(VII.10)

ការជំនួសតម្លៃ ក +និង ក-ពី VII.9 និង VII.7 យើងទទួលបាន

(VII.11)

កន្លែងណា y ±- មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីត

(VII.12)

m ±- molality មធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីត

(VII.13)

មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីត y ±គឺជាមធ្យមធរណីមាត្រនៃមេគុណសកម្មភាពនៃ cation និង anion និងកំហាប់មធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីត m ±គឺជាមធ្យមធរណីមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំ cation និង anion ។ ការជំនួសតម្លៃ ម +និង ម-ពីសមីការ (VII.10) យើងទទួលបាន

m±=mv±(VII.14)

កន្លែងណា (VII.15)

សម្រាប់អេឡិចត្រូលីត MA univalent binary (ឧទាហរណ៍ NaCl), y+=y-=1, v ± = (1 1 ⋅ 1 1) = 1និង m±=m; molality មធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីតគឺស្មើនឹង molality របស់វា។ សម្រាប់អេឡិចត្រូលីតដែលបែងចែកប្រព័ន្ធគោលពីរ MA (ឧទាហរណ៍ MgSO4) យើងក៏ទទួលបានដែរ។ v ±= ១និង m±=m. សម្រាប់ប្រភេទអេឡិចត្រូលីត M 2 A ៣(ឧទាហរណ៍ អាល់ 2 (SO 4) ៣) និង m ±= 2.55 m. ដូច្នេះ molality មធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីត m ±មិនស្មើនឹង molality នៃអេឡិចត្រូលីត ម.

ដើម្បីកំណត់សកម្មភាពនៃសមាសធាតុអ្នកត្រូវដឹងពីស្ថានភាពស្តង់ដារនៃដំណោះស្រាយ។ ជាស្ថានភាពស្តង់ដារសម្រាប់សារធាតុរំលាយនៅក្នុងសូលុយស្យុងអេឡិចត្រូលីត សារធាតុរំលាយសុទ្ធត្រូវបានជ្រើសរើស (ស្ថានភាពស្តង់ដារ 1):

x1; a 1 ; y ១(VII.16)

សម្រាប់ស្ថានភាពស្តង់ដារសម្រាប់អេឡិចត្រូលីតខ្លាំងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដំណោះស្រាយសម្មតិកម្មមួយត្រូវបានជ្រើសរើសជាមួយនឹងកំហាប់ជាមធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីតស្មើនឹងមួយ និងជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃដំណោះស្រាយដែលពនឺខ្លាំង (ស្ថានភាពស្តង់ដារទី 2)៖

សកម្មភាពជាមធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីត a ±និងមេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីត y ±អាស្រ័យលើវិធីដែលកំហាប់អេឡិចត្រូលីតត្រូវបានបង្ហាញ ( x ± , m, s):

(VII.១៨)

កន្លែងណា x ± = v ± x; m ± = v ± m; c±=v±c(VII.19)

សម្រាប់ដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតដ៏រឹងមាំ

(VII.២០)

កន្លែងណា ម១- ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុរំលាយ; ម២- ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃអេឡិចត្រូលីត; ρ - ដង់ស៊ីតេនៃដំណោះស្រាយ; ρ ១គឺជាដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុរំលាយ។

នៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតមេគុណសកម្មភាព y±xត្រូវបានគេហៅថាសមហេតុផល ហើយមេគុណសកម្មភាព y±mនិង y±c- អនុវត្តមេគុណសកម្មភាពអេឡិចត្រូលីតជាមធ្យម និងបញ្ជាក់

y±m ≡ y±និង y±c ≡ f±

រូបភាពទី VII.1 បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃមេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមលើកំហាប់សម្រាប់ដំណោះស្រាយ aqueous នៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំងមួយចំនួន។ ជាមួយនឹង molality អេឡិចត្រូលីតពី 0.0 ទៅ 0.2 mol/kg មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យម y ±ថយចុះ ហើយកាន់តែខ្លាំង បន្ទុកអ៊ីយ៉ុងដែលបង្កើតជាអេឡិចត្រូលីតកាន់តែខ្ពស់។ នៅពេលផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃដំណោះស្រាយពី 0.5 ទៅ 1.0 mol/kg និងខ្ពស់ជាងនេះ មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមឈានដល់តម្លៃអប្បបរមា កើនឡើង និងក្លាយជាស្មើ ឬធំជាងការរួបរួម។

មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីតរលាយអាចត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណដោយប្រើច្បាប់កម្លាំងអ៊ីយ៉ុង។ កម្លាំងអ៊ីយ៉ុង I នៃដំណោះស្រាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង ឬល្បាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង ត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការ៖

ឬ (VII.22)

ជាពិសេសសម្រាប់អេឡិចត្រូលីត monovalent កម្លាំងអ៊ីយ៉ុងគឺស្មើនឹងកំហាប់ (I = ម); សម្រាប់អេឡិចត្រូលីតមួយ bivalent ឬ two-univalent (I = 3 ម); សម្រាប់អេឡិចត្រូលីតគោលពីរដែលមានបន្ទុកអ៊ីយ៉ុង zខ្ញុំ = m z ២.

យោងតាមច្បាប់នៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយពនឺ មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីតអាស្រ័យតែលើកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយប៉ុណ្ណោះ។ ច្បាប់នេះមានសុពលភាពនៅកំហាប់សូលុយស្យុងតិចជាង 0.01 - 0.02 mol / kg ប៉ុន្តែប្រហែលវាអាចប្រើបានរហូតដល់កំហាប់ 0.1 - 0.2 mol / kg ។

មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង។

រវាងសកម្មភាព ក ២អេឡិចត្រូលីតខ្លាំងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ (ប្រសិនបើការបំបែករបស់វាទៅជាអ៊ីយ៉ុងមិនត្រូវបានគិតជាផ្លូវការទេ) និងសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអ៊ីយ៉ុងអេឡិចត្រូលីត y ±ដោយអនុលោមតាមសមីការ (VII.8), (VII.11) និង (VII.14) យើងទទួលបានទំនាក់ទំនង

(VII.23)

ពិចារណាវិធីជាច្រើនដើម្បីកំណត់មេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីត y ±យោងទៅតាមលក្ខណៈសម្បត្តិលំនឹងនៃដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីត។

មេគុណសកម្មភាព និងសកម្មភាពនៃអេឡិចត្រូលីត។ កម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយ។ ច្បាប់កម្លាំងអ៊ីយ៉ុង។

សកម្មភាពអំបិលរលាយ កអាចត្រូវបានកំណត់ពីសម្ពាធចំហាយ, សីតុណ្ហភាពរឹង, ទិន្នន័យរលាយ, វិធីសាស្រ្ត EMF ។ វិធីសាស្រ្តទាំងអស់សម្រាប់កំណត់សកម្មភាពរបស់អំបិលនាំឱ្យតម្លៃដែលកំណត់លក្ខណៈលក្ខណៈនៃទែរម៉ូឌីណាមិកពិតប្រាកដនៃអំបិលរលាយទាំងមូល ដោយមិនគិតពីថាតើវាត្រូវបានបំបែកឬអត់នោះទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងករណីទូទៅ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អ៊ីយ៉ុងផ្សេងគ្នាគឺមិនដូចគ្នាទេ ហើយគេអាចណែនាំ និងពិចារណាមុខងារទែរម៉ូឌីណាមិកដាច់ដោយឡែកពីគ្នាសម្រាប់អ៊ីយ៉ុងនៃប្រភេទផ្សេងៗគ្នា៖

ម+ = ម + o + RT ln ក + = ម + o + កំណត់ហេតុ RT ម+ + កំណត់ហេតុ RTg + ¢

ម – = ម - o + RT ln ក -= ម -o +RTln ម- + RT lng – ¢ ,

កន្លែងណាg + ¢ និង g – ¢ - មេគុណសកម្មភាពជាក់ស្តែង (មេគុណសកម្មភាពនៅកំហាប់ស្មើនឹង molality ម ).

ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិនៃទែរម៉ូឌីណាមិកនៃអ៊ីយ៉ុងផ្សេងៗមិនអាចត្រូវបានកំណត់ដាច់ដោយឡែកពីទិន្នន័យពិសោធន៍ដោយគ្មានការសន្មត់បន្ថែមទេ។ យើងអាចវាស់បានតែបរិមាណទែរម៉ូឌីណាមិកជាមធ្យមសម្រាប់អ៊ីយ៉ុងដែលម៉ូលេគុលនៃសារធាតុនេះរលួយ។

សូម​ឲ្យ​ការ​បំបែក​អំបិល​កើត​ឡើង​តាម​សមីការ

ប៉ុន្តែn+អេ n-= n+ប៉ុន្តែ z + + ន - Bz - .

ជាមួយនឹងការបែកបាក់ពេញលេញម + = ន + ម , ម - = ន - ម . ដោយប្រើសមីការ Gibbs-Duhem វាអាចត្រូវបានបង្ហាញថា

ក +n + ×ក - n - ¤ ក=const .

រដ្ឋស្តង់ដារសម្រាប់ការស្វែងរកតម្លៃសកម្មភាពត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម:

លីម ក + ® ម + = ន + មនៅ ម ® 0 ,

លីម ក – ® ម – = ន – មនៅ ម ® 0 .

លក្ខខណ្ឌស្តង់ដារសម្រាប់ កត្រូវបានជ្រើសរើសដូច្នេះconstស្មើនឹង 1. បន្ទាប់មក

ក +n + ×ក -n-=ក .

ដោយសារតែមិនមានវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការពិសោធន៍កំណត់តម្លៃ ក +និង ក – ដោយឡែកពីគ្នា បន្ទាប់មកសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យមត្រូវបានណែនាំ ក ± កំណត់ដោយសមាមាត្រ

ក ± ន =ក .

ដូច្នេះ យើងមានបរិមាណពីរដែលបង្ហាញពីសកម្មភាពរបស់អំបិលរលាយ. ទីមួយ- នេះ។ សកម្មភាព molar នោះគឺជាសកម្មភាពនៃអំបិលដែលបានកំណត់ដោយឯករាជ្យនៃការបំបែក; វាត្រូវបានរកឃើញដោយវិធីសាស្រ្តពិសោធន៍ដូចគ្នា និងយោងទៅតាមរូបមន្តដូចគ្នាទៅនឹងសកម្មភាពនៃសមាសធាតុនៅក្នុងមិនមែនអេឡិចត្រូលីត។ តម្លៃទីពីរ- សកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម ក ± .

សូមណែនាំឥឡូវនេះ មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុង g + ¢ និង g – ¢ , ម៉ូលលីលអ៊ីយ៉ុងមធ្យម ម ± និង កត្តាសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យម g ±¢ :

ក + = g + ¢ ម + ,ក – = g – ¢ ម – ,ក ± = g ± ¢ ម ± ,

កន្លែងណាg ± ¢ =(g¢ + ន + × g¢ - ន - ) 1/ ន ,ម ± =(ម + ន + × ម - ន - ) 1/ ន =(ន + ន + × ន - ន - ) 1/ នម .

ដូច្នេះបរិមាណសំខាន់ៗត្រូវបានទាក់ទងដោយទំនាក់ទំនង

ក ± = g ± ¢ ម ± = g ± ¢ ( ន + ន + × ន - ន - ) 1/ ន ម = អិល g ± ¢ ម ,

កន្លែងណា L =(ន + ន + × ន - ន - ) 1/ នហើយសម្រាប់អំបិលនៃប្រភេទជាក់លាក់នីមួយៗនៃ valency គឺជាតម្លៃថេរ។

តម្លៃg ± ¢ គឺជាលក្ខណៈសំខាន់នៃគម្លាតនៃដំណោះស្រាយអំបិលពីស្ថានភាពដ៏ល្អ។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតក៏ដូចជានៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមិនមែនជាអេឡិចត្រូលីត។ សកម្មភាព និងមេគុណសកម្មភាពខាងក្រោមអាចត្រូវបានប្រើ:

g ± = - មេគុណសកម្មភាពសមហេតុផល (អនុវត្តជាក់ស្តែងមិនប្រើ);

g ± ¢ = - មេគុណសកម្មភាពជាក់ស្តែង (មធ្យម molal);

f ± =± (g ± ¢ ) នៅលើកំហាប់នៃដំណោះស្រាយ ( ជាមួយឬ ម) មានអប្បបរមា។ ប្រសិនបើអ្នកតំណាងឱ្យការពឹងផ្អែកនៅក្នុងកូអរដោណេ lgg ± ¢

អង្ករ។ 24. ការពឹងផ្អែកនៃមេគុណសកម្មភាពអេឡិចត្រូលីតលើកំហាប់របស់វាសម្រាប់អំបិលនៃប្រភេទ valence ផ្សេងៗ

វត្តមាននៃអំបិលផ្សេងទៀតនៅក្នុងដំណោះស្រាយផ្លាស់ប្តូរមេគុណសកម្មភាពនៃអំបិលនេះ។ ឥទ្ធិពលសរុបនៃល្បាយអំបិលក្នុងដំណោះស្រាយលើមេគុណសកម្មភាពនៃពួកវានីមួយៗត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយគំរូទូទៅ ប្រសិនបើកំហាប់សរុបនៃអំបិលទាំងអស់នៅក្នុងដំណោះស្រាយត្រូវបានបង្ហាញតាមរយៈកម្លាំងអ៊ីយ៉ុង។ កម្លាំងអ៊ីយ៉ូដ ខ្ញុំ(ឬកម្លាំងអ៊ីយ៉ុង) នៃដំណោះស្រាយគឺជាផលបូកពាក់កណ្តាលនៃផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំអ៊ីយ៉ុងនីមួយៗ និងការ៉េនៃចំនួនបន្ទុករបស់វា (វ៉ាឡង់) ដែលយកសម្រាប់អ៊ីយ៉ុងទាំងអស់នៃដំណោះស្រាយដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

- សន្ទស្សន៍អ៊ីយ៉ុងនៃអំបិលទាំងអស់នៅក្នុងដំណោះស្រាយ; ម៉ែ= ន ខ្ញុំម .

Lewis និង Randall បានបើក ច្បាប់នៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ូដ៖ មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យមg ± ¢ នៃសារធាតុដែលបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុងគឺជាមុខងារសកលនៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយ ពោលគឺនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលមានកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងដែលបានផ្តល់ឱ្យ សារធាតុទាំងអស់ដែលបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុងមានមេគុណសកម្មភាពដែលមិនអាស្រ័យលើធម្មជាតិ និងការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុនេះ។ ប៉ុន្តែអាស្រ័យលើចំនួន និងបរិមាណនៃអ៊ីយ៉ុងរបស់វា។

ច្បាប់នៃកម្លាំងអ៊ីយ៉ុងឆ្លុះបញ្ចាំងពីអន្តរកម្មសរុបនៃអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយដោយគិតគូរពីភាពខ្លាំងរបស់វា។ ច្បាប់នេះគឺពិតប្រាកដតែនៅកំហាប់ទាបបំផុត (ម ≤ 0.01); សូម្បី​តែ​នៅ​កម្រិត​មធ្យម​វា​គ្រាន់​តែ​ជា​ការ​ពិត​ប្រហែល​។ យោងទៅតាមច្បាប់នេះនៅក្នុងដំណោះស្រាយរលាយនៃអេឡិចត្រូលីតខ្លាំង

lg g ± ¢ = - ប៉ុន្តែ .

វិធីសាស្ត្រ EMF អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម។

វិធីសាស្រ្តទី 1 - គណនា. ចំពោះគោលបំណងនេះធាតុដោយគ្មានការរុំត្រូវបានប្រើ។ អនុញ្ញាតឱ្យវាចាំបាច់ដើម្បីកំណត់នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous នៃ HBr ជាមួយនឹងកំហាប់។ យើងចងក្រងក្រឡា galvanic ដោយគ្មានការផ្ទេរ សៀគ្វីដែល

Pt(H2) | HBR | ទូរទស្សន៍ AgBr, Ag| ភី

វាត្រូវបានគេដឹងថា V.

សមីការប្រតិកម្មអេឡិចត្រូត៖

H 2 - 2e + 2H 2 O \u003d 2 H 3 O +

AgBr + e = Ag + Br -

ប្រតិកម្មចុងក្រោយ៖ H 2 + 2H 2 O + 2AgBr = 2H 3 O + + 2Ag + 2 Br -

ចូរសរសេរសមីការ Nernst សម្រាប់ប្រតិកម្មសរុបដែលបានផ្តល់ឱ្យដែលកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកា galvanic៖

នៅសម្ពាធ 1 atm កន្សោមនេះត្រូវបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញ:

ប្រតិកម្ម HBr + H 2 O = H 3 O + + Br - ទៅជិតដល់ទីបញ្ចប់, i.e. , ក .

អាស្រ័យហេតុនេះ

ដូច្នេះលោការីតនៃមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមគឺស្មើនឹង

ដោយប្រើរូបមន្ត (42) វាងាយស្រួលក្នុងការគណនាតម្លៃនៃមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមដែលមានទិន្នន័យស្តីពីកំហាប់អាស៊ីតដំបូង និងលើតម្លៃនៃសក្តានុពលអេឡិចត្រូតតាមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ។ វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាតម្លៃទាំងនេះ (នៃសក្តានុពលអេឡិចត្រូតស្តង់ដារ) ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងសៀវភៅយោងនៅសីតុណ្ហភាពដំណោះស្រាយនៃ 298 K ។

វិធីសាស្រ្តទី 2 - ក្រាហ្វិក។ប្រសិនបើចាំបាច់ត្រូវគណនាមេគុណសកម្មភាពនៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 298 K សូមបន្តដូចខាងក្រោម។ បង្កើតក្រឡា galvanic ដោយគ្មានការផ្ទេរឧទាហរណ៍នេះ។

ស៊េរីនៃការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្តដែលក្នុងនោះ EMF នៃកោសិកា galvanic បែបនេះត្រូវបានវាស់ ប៉ុន្តែកំហាប់អេឡិចត្រូលីតនៅក្នុងការពិសោធន៍នីមួយៗគឺខុសគ្នា។ ការផ្តោតអារម្មណ៍នេះត្រូវបានកំណត់ដោយអ្នកស្រាវជ្រាវ, i.e. នាងល្បីល្បាញ។ ឧទាហរណ៍ កម្លាំងអេឡិចត្រុង ( អ៊ីគ) កោសិកា galvanic ដែលបានបញ្ជាក់ត្រូវបានវាស់នៅសីតុណ្ហភាព 313 K នៅក្នុងការពិសោធន៍ជាបន្តបន្ទាប់ជាមួយនឹងតម្លៃផ្សេងគ្នានៃកំហាប់អាស៊ីត hydrochloric, mol/l ។

តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីស្វែងរកពីទិន្នន័យទាំងនេះតម្លៃនៃមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមនៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីត hydrochloric នៃកំហាប់ណាមួយឧទាហរណ៍ 0,023 mol / l ។

នៅសីតុណ្ហភាព 313 K សៀវភៅយោងមិនមានទិន្នន័យអំពីតម្លៃនៃសក្តានុពលអេឡិចត្រូតស្តង់ដារទេ ដូច្នេះតម្លៃនៃស្តង់ដារ EMF ត្រូវតែរកឃើញជាក្រាហ្វិក។

សមីការ Nernst សម្រាប់ប្រតិកម្មចុងក្រោយដែលកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកា galvanic ដែលបានផ្តល់ឱ្យនឹងមានទម្រង់ (14):

យើងសរសេរសមីការក្នុងទម្រង់ងាយស្រួលសម្រាប់ការគណនាបន្ថែម៖

នៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃ Eq. (43) គឺជាតម្លៃដែលផ្តល់ដោយលក្ខខណ្ឌពិសោធន៍ () និងវាស់នៅក្នុងការពិសោធន៍ ( អ៊ី) មួយនៅខាងស្តាំក្នុងសមីការមានបរិមាណមិនស្គាល់ពីរ - ស្តង់ដារ emf ( អ៊ីអំពី) និងមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមនៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃក្លរួអ៊ីដ្រូសែន ដែលត្រូវតែកំណត់ ()។

មានវិធីសាស្រ្តមួយដែលអនុញ្ញាតឱ្យ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់មួយ ដើម្បីធ្វើនៅផ្នែកខាងស្តាំនៃសមីការ មិនមែនជាបរិមាណមិនស្គាល់ពីរទេ ប៉ុន្តែមានមួយ។ ប្រសិនបើយើងពិចារណាស្ថានភាពបែបនេះដែលមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមនៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតអាចត្រូវបានគេយកស្មើនឹងការរួបរួម នោះលោការីតរបស់វានឹងស្មើនឹងសូន្យ ហើយបន្ទាប់មកនឹងមានតែមួយគត់ដែលមិនស្គាល់នៅផ្នែកខាងស្តាំនៃសមីការ - ស្តង់ដារ EMF នៃកោសិកា galvanic នៅសីតុណ្ហភាពនៃការសិក្សា។

វាត្រូវបានគេដឹងថាមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមមានទំនោរទៅជាការរួបរួមនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលពនឺខ្លាំងនៅពេលដែលកំហាប់គឺ 0។ ដូចខាងក្រោមពីច្បាប់ដែនកំណត់នៃទ្រឹស្តី Debye-Hückel លោការីតនៃមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមគឺសមាមាត្រទៅនឹងឫសការ៉េនៃ កម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយ (ឬឫសការ៉េនៃកំហាប់អេឡិចត្រូលីត) ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលវិធីសាស្រ្តក្រាហ្វិកនៃការស្វែងរកស្តង់ដារ EMF នៃកោសិកា galvanic ការពឹងផ្អែកនៃផ្នែកខាងឆ្វេងនៃសមីការ (30) នៅលើឫសការ៉េនៃការប្រមូលផ្តុំនៃដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានបង្កើតឡើង (រូបភាព 12) ។

ដោយ​ការ​កំណត់​តម្លៃ​ពិសោធន៍​នៅ​តម្លៃ​ផ្សេង​គ្នា​នៅ​លើ​ក្រាហ្វ ការ​ពឹងផ្អែក​មួយ​ត្រូវ​បាន​ទទួល ដែល​បន្ទាប់​មក​បន្ថែម​ទៅ​តម្លៃ​សូន្យ។ នេះជារបៀបដែល EMF ស្តង់ដារនៃកោសិកា galvanic ត្រូវបានរកឃើញនៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 298 K ។

បន្ទាប់មកត្រឡប់ទៅសមីការ (43) ។ គណនា (ឧ. ឫសការ៉េនៃការប្រមូលផ្តុំ ដែលអ្នកត្រូវស្វែងរកមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យម - ចំណុច កនៅក្នុងរូបភាពទី 12) ។ យោងតាមក្រាហ្វ (រូបភាពទី 12) តម្លៃត្រូវបានកំណត់ (ចំណុច ខនៅក្នុងរូបភាពទី 12) ។ ដោយដឹង ដោយប្រើសមីការ (43) វាមិនពិបាកក្នុងការគណនាតម្លៃដែលត្រូវការនៃមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យមនោះទេ។

ដើម្បីប្រៀបធៀបមេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងមធ្យមដែលបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ជាមួយនឹងអ្វីដែលគណនាដោយយោងតាមទ្រឹស្តី Debye-Hückel យើងប្រើរូបមន្តនៃច្បាប់កំណត់នៃទ្រឹស្តី និងការប្រហាក់ប្រហែលទីពីរនៃទ្រឹស្តីនេះ។

ក្នុងករណីច្បាប់កំណត់នៃទ្រឹស្តី Debye-Hückel

តើការចោទប្រកាន់នៃ cation និង anion នៅឯណា?

កម្លាំងអ៊ីយ៉ុងនៃដំណោះស្រាយ;

ថេរអាស្រ័យលើការអនុញ្ញាតនៃសារធាតុរំលាយ និងសីតុណ្ហភាព។

សម្រាប់ដំណោះស្រាយ aqueous នៅសីតុណ្ហភាពខុសគ្នាតម្លៃនៃថេរ ម៉ោងគឺស្មើនឹង៖

សីតុណ្ហភាព K 298 303 313 323 ថេរ ម៉ោង, (លីត្រ/mol) 0.5 0.512 0.517 0.528 0.539

សមីការ (45) មានសុពលភាពរហូតដល់កម្លាំងអ៊ីយ៉ុង 0.01 mol/L ។

ការប្រហាក់ប្រហែលទីពីរនៃទ្រឹស្តី Debye-Hückel ត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការខាងក្រោម។

កន្លែងដែលជាចម្ងាយនៃវិធីសាស្រ្តជិតបំផុតនៃមជ្ឈមណ្ឌលអគ្គិសនីនៃអ៊ីយ៉ុង;

អេគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាក់ស្តែងដែលអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។

សម្រាប់ដំណោះស្រាយ aqueous នៅ 298 K អេ\u003d 3.29 × 10 9 m -1 × mol -0.5 គីឡូក្រាម 0.5 ។

ប្រសិនបើយើងយកចម្ងាយនៃវិធីសាស្រ្តជិតបំផុតស្មើនឹង = 0.304 nm នោះយើងអាចគណនាមេគុណសកម្មភាពជាមធ្យមដោយប្រើសមីការGüntelberg៖

សមីការ (46) មានសុពលភាពរហូតដល់កម្លាំងអ៊ីយ៉ុង 0.1 mol/l ។

ជម្រើសនៃភារកិច្ចសម្រាប់ការងារវគ្គសិក្សា

អាស្រ័យលើការត្រៀមខ្លួនរបស់សិស្ស និងតាមការសំរេចចិត្តរបស់គ្រូ កិច្ចការពេញលេញសម្រាប់ក្រដាសពាក្យមួយអាចរួមបញ្ចូលជម្រើសពីរទៅបីសម្រាប់បំណែកនៃកិច្ចការដែលបានរាយខាងក្រោម។

ជម្រើស ក.បង្ហាញសម្ភារៈទ្រឹស្តីលើប្រធានបទនៃការងារវគ្គសិក្សា។ ចងក្រងក្រឡា galvanic បើកចំហឱ្យបានត្រឹមត្រូវដោយគ្មានការផ្ទេរពីអេឡិចត្រូតដែលបានស្នើឡើង សរសេរចុះអេឡិចត្រូត និងប្រតិកម្មចុងក្រោយ។ សរសេរសមីការ Nernst សម្រាប់ EMF នៃកោសិកា galvanic បែបនេះ។

ជម្រើស ខ.បង្ហាញសម្ភារៈទ្រឹស្តី និងស៊ើបអង្កេតការពឹងផ្អែកសីតុណ្ហភាពនៃ EMF នៃកោសិកា galvanic ។ គណនាយោងទៅតាមទិន្នន័យ EMF លក្ខណៈនៃទែរម៉ូឌីណាមិកនៃប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅក្នុងកោសិកា galvanic ហើយប្រៀបធៀបពួកវាជាមួយទិន្នន័យយោង។

ជម្រើស គ.បង្ហាញសម្ភារៈទ្រឹស្តី ហើយផ្អែកលើទិន្នន័យពិសោធន៍ កំណត់មេគុណសកម្មភាពអ៊ីយ៉ុងជាមធ្យមនៃអេឡិចត្រូលីតនៃកោសិកាកាល់វ៉ានីកដែលបានស៊ើបអង្កេតដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ EMF ហើយប្រៀបធៀបពួកវាជាមួយវត្ថុដែលបានគណនាតាមទ្រឹស្ដី Debye-Hückel។

ជម្រើស ឃ.បង្ហាញសម្ភារៈទ្រឹស្តី និងកំណត់តម្លៃនៃថេរ ionization នៃអាស៊ីតខ្សោយ ឬមូលដ្ឋានខ្សោយដោយឯករាជ្យ (ឬនៅលើមូលដ្ឋាននៃទិន្នន័យពិសោធន៍នៃ potentiometric titration ដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងកិច្ចការ) ។ ប្រៀបធៀបទិន្នន័យដែលទទួលបានជាមួយទិន្នន័យយោង។

ជម្រើស E.បង្ហាញសម្ភារៈទ្រឹស្តី និងកំណត់ដោយឯករាជ្យ (ឬនៅលើមូលដ្ឋាននៃទិន្នន័យពិសោធន៍ដែលបានផ្ដល់ឱ្យក្នុងកិច្ចការ) វិធីសាស្រ្តនៃការវាស់ EMF និង pH-metrically តម្លៃនៃថេរ ionization នៃអាស៊ីតខ្សោយ ឬមូលដ្ឋានខ្សោយ។ ប្រៀបធៀបទិន្នន័យដែលទទួលបានជាមួយទិន្នន័យយោង។