ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрическая проводимость растворов электролитов из "Физико-химические методы анализа" В современной литературе достаточно полно освещаются вопросы, связанные с теоретическими основами электрохимии, онисанием разнообразных электрохимических методов анализа и их аннаратурного обеспечения. Однако материал представляет собой разрозпеппые сведения, приводимые в различньк источниках, что в значительной стенени препятствует изучению и освоению данной области знаний. Вместе с тем современное состояние и тенденции развития физической химии позволяют исследователям решать задачи, используя различные модификации существующих классических методов, расширяя область их ирименения. [c.7] В настоящем учебном пособии достаточно полно изложены теоретические основы классической электрохимии и их реализация с помощью той или иной рассматриваемой грунны электрохимических методов. [c.7] Учебное пособие предназначено для студентов химико-техпологи-ческих факультетов технических университетов, обучающихся но специальностям 2603 - Технология химической переработки древесины , 3207 - Охрана окружающей среды и рациональное исиользование нриродньк ресурсов , 0701 - Биотехнология , 0720 - Стандартизация и сертификация и 1908 - Метрология и метрологическое обеспечение . Кроме того, учебное пособие может быть полезно инженерно-техническим работникам, аспирантам, научным сотрудникам, специализирующимся в дайной области. [c.7] Электрохимия занимается изучением закономерностей, связанных с взаимным превращением химической и электрической форм энергии. Химические реакции сопровождаются обычно поглощением или выделением теплоты (тепловым эффектом реакции), а не электрической энергией. В электрохимии рассматриваются реакции, протекающие за счет подведенной извне электрической энергии или же, наоборот, служащие источником ее получения. Такие реакции назьшаются электрохимическими. [c.8] Первая количественная теория растворов электролитов, то есть растворов веществ, снособньк проводить электрический ток, была выдвинута С. Аррениусом в 1883-1887 гг. Дальнейшее развитие эта теория получила в трудах В. Оствальда, Л. Писаржевского и др. [c.8] Степень электролитической диссоциации вещества, растворенного в данном растворителе, зависит (нри ностоянньк температуре и давлении) от природы этого вещества и от его копцептрации. Если вещество при растворепии пе диссоциирует (и = О, И , = М, а = 0), оно не является электролитом. Если значение а близко к единице, то п М, и соединения относятся к сильным электролитам. [c.8] Последнее уравнение было вьшедено В. Оствальдом, оно выражает сущность его закона разведения. [c.9] При постоянной температуре величина практически остается постоянной, не зависящей от разбавления раствора, поэтому при увеличении разбавления должно возрастать значение а, которое будет стремиться к единице (рис. 1). [c.10] Теория электролитической диссоциации Аррениуса не учитьша-ет взаимодействия ионов между собой и с молекулами растворителя, рассматривает растворы как механическую смесь растворителя, растворенного вещества и ионов и поэтому применима только для достаточно разбавленных растворов. [c.10] Для растворов электролитов закопомерпости, приведеппые выше, нарушаются. Оказьшается, что растворы электролитов при равной с растворами неэлектролитов моляльности имеют более низкое парциальное давление пара растворителя над раствором, более заметное изменение температуры кипения и замерзания и более высокое осмотическое давление. Особенности поведения разбавленных растворов электролитов можно объяснить, используя теорию электролитической диссоциации Аррениуса. [c.11] В растворе электролита в результате электролитической диссоциации образуется большее число частиц, чем при растворении такого же числа молей неэлектролита. [c.11] И/ = jV(l-a) + bNa, где N(l-a) - число недиссоциированных молекул Ь - число ионов, образующихся при диссоциации одной молекулы bNa. - число образовавшихся при диссоциации ионов. [c.11] Так как значение Ь не может быть меньше двух, то всегда 1. [c.11] Теория Аррениуса не объясняла причины электролитической диссоциации, так как не учитьшала взаимодействие частиц в растворе. В то же время известно, что нри растворении многих электролитов в воде происходит пагревапие или охлаждение раствора, что свидетельствует о происходящих при растворении изменениях энергии растворяющихся частиц. [c.12] Энергия однозарядного иона в воде также уменьшается в 81 раз но сравнению с энергией в вакууме. [c.12] Другой причиной электролитической диссоциации, на которую указывал Д.И. Менделеев, является химическое взаимодействие растворенного вещества с растворителем. В результате такого взаимодействия образуются химические соединения ионов с растворителем, что приводит к измепепию энергии ионов в растворе и сопровождается выделением теплоты сольватации (в воде - теплоты гидратации). [c.12] Соотношение величин и , и Qs определяет нагревание или охлаждение раствора при растворении. [c.13] Основы теории растворов сильных электролитов, объясняющей их свойства, были разработаны П. Дебаем и Э. Хюккелем, которые, принимая степень диссоциации сильных электролитов в растворе близкой к единице, учли изменение энергии раствора за счет электростатического взаимодействия ионов. [c.13] Согласно теории каждый ион в растворе рассматривается в качестве центрального иона, окруженного ионной атмосферой, имеющей шаровую симметрию и состоящей из ионов с различным знаком заряда, причем суммарный заряд ионов ионной атмосферы равен но значению и иротиво-ноложен но знаку заряду центрального иона. [c.13] Вернуться к основной статье