ДЕБАЯ - ХЮККЕЛЯ ТЕОРИЯ


ДЕБАЯ - ХЮККЕЛЯ ТЕОРИЯ
статистич. теория разбавленных р-ров сильных электролитов, позволяющая рассчитать коэф. активности ионов. Основана на предположении о полной диссоциации электролита на ионы, к-рые распределены в р-рителе, рассматриваемом как непрерывная среда. Каждый ион действием своего электрич. заряда поляризует окружение и образует вокруг себя нек-рое преобладание ионов противоположного знака - т. наз. ионную атмосферу. В отсутствие внеш. электрич. поля ионная атмосфера имеет сферич. симметрию и ее заряд равен по величине и противоположен по знаку заряду создающего ее центр. иона. Потенциал j суммарного электрич. поля, создаваемого центр. ионом и его ионной атмосферой в точке, расположенной на расстоянии rот центр. иона, м. б. рассчитан, если ионную атмосферу описывать непрерывным распределением плотности r заряда около центр. иона. Для расчета используют ур-ние Пуассона (в системе СИ):

n2j = -r/ee0,

где n2 -оператор Лапласа, e - диэлектрич. проницаемость р-рителя, e0 - электрич. постоянная (диэлектрич. проницаемость вакуума). Для каждого i-го сорта ионов r описывается ф-цией распределения Больцмана; тогда в приближении, рассматривающем ионы как точечные заряды (первое приближение Д.-Х. т.), решение ур-ния Пуассона принимает вид:
001_020-11.jpg
где z - зарядовое число центр. иона, d -> т. наз. дебаевский радиус экранирования (радиус ионной атмосферы). На расстояниях d потенциал j становится пренебрежимо малым, т. е. ионная атмосфера экранирует электрич. поле центр. иона. Величина d равна радиусу сферы, заряд к-рой равен заряду центр. иона и к-рая создает в месте нахождения центр. иона такой же потенциал, что и ионная атмосфера; значение d выражается ф-лой:
001_020-12.jpg
где k - постоянная Больцмана, Т - т-ра, A -> постоянная Авогадро, I - т. наз. ионная сила р-ра, зависящая от состава. Она определяется выражением:
001_020-13.jpg
где с i - молярная концентрация i-го иона в моль/см 3, zi - eгo зарядовое число; суммирование производится по всем типам ионов, присутствующих в р-ре. Д.-Х. т. дает возможность рассчитать средний ионный коэф. активности из выражения (предельный закон Дебая-Хюккеля):
001_020-14.jpg
где коэф. Авыражается ф-лой:
001_020-15.jpg
Для водных р-ров при 25°С А= 0,51. Согласно правилу Льюиса-Рендалла, коэф. активности данного типа ионов не зависит от типа др. присутствующих в р-ре ионов, а зависит только от ионной силы р-ра. Д.-Х. т. широко используют для расчета коэф. активности ионов в разбавленных р-рах и концентрац. зависимости осмотич. коэффициентов. В первом приближении теория удовлетворительно описывает св-ва р-ров 1,1-валентных электролитов в области концентраций до 0,01 М, а для др. электролитов и неводных р-ров - в меньшем диапазоне концентраций. Введение поправок, учитывающих конечный размер ионов (второе приближение) и уменьшение e вблизи ионов (третье приближение), позволяет применять Д.-Х. т. в более широком диапазоне концентраций; для водных р-ров 1,1-валентных электролитов - до 0,1 М. Ур-ние для расчета коэф. активности в третьем приближении Д.-Х. т. имеет вид:
001_020-16.jpg
где Ви С - эмпирич. постоянные. Ограниченность Д.-Х. т. обусловлена пренебрежением ассоциаций ионов, представлением о р-рителе как о непрерывной среде, характеризуемой только значением e, т. е. неучетом мол. структуры р-рителя и его взаимод. с ионами. Д.-Х. т. является основой теории электропроводности разбавл. р-ров сильных электролитов, разработанной Л. Онсагером. Она позволяет объяснить увеличение электропроводности р-ра при повышении напряженности постоянного электрич. поля (эффект Вина) и в высокочастотном поле (эффект Дебая-Фалькенхагена). В этих условиях ионная атмосфера, тормозящая движение ионов, не успевает образоваться (см. Электропроводность электролитов). Теория создана П. Дебаем и Э. Хюккелем в 1923. Лит.: Робинсон Р., Стокc Р., Растворы электролитов, пер. с англ., М., 1963, с.269-81; Измайлов Н. А., Электрохимия растворов, 3 изд., М., 1976, с. 68-89. А. И. Мишустин.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Смотреть что такое "ДЕБАЯ - ХЮККЕЛЯ ТЕОРИЯ" в других словарях:

  • Теория теплоёмкости Эйнштейна —     Статистическая физика …   Википедия

  • Теория Ландау —     Статистическая физика …   Википедия

  • Теория Дебая — Теория сильных электролитов Дебая  Хюккеля  предложенная Петером Дебаем и Эрихом Хюккелем в 1923 году статистическая теория разбавленных растворов сильных электролитов, согласно которой каждый ион действием своего электрического… …   Википедия

  • Модель Дебая —     Статистическая физика …   Википедия

  • Квантовая теория теплоёмкостей Дебая — В термодинамике и физике твёрдого тела модель Дебая метод развитый Дебаем в 1912 г. для оценки фононного вклада в теплоёмкость твёрдых тел. Модель Дебая рассматривает колебания кристаллической решётки как газ квазичастиц фононов. Эта модель… …   Википедия

  • МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА — раздел физики, в к ром изучаются физ. св ва тел в разл. агрегатных состояниях на основе рассмотрения их микроскопич. (молекулярного) строения. Задачи М. ф. решаются методами физ. статистики, термодинамики и физ. кинетики, они связаны с изучением… …   Физическая энциклопедия

  • ТВЁРДОЕ ТЕЛО — агрегатное состояние в ва, характеризующееся стабильностью формы и хар ром теплового движения атомов, к рые совершают малые колебания вокруг положений равновесия. Различают крист. и аморфные Т. т. Кристаллы характеризуются пространств.… …   Физическая энциклопедия

  • РЕНТГЕНОВСКИЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ — методы исследования структуры в ва по распределению в пр ве и интенсивностям рассеянного на анализируемом объекте рентгеновского излучения. Р. с. а. наряду с нейтронографией и электронографией явл. дифракц. структурным методом; в его основе лежит …   Физическая энциклопедия

  • ФОНОН — квазичастица, сопоставляемая волне смещений атомов (ионов) и молекул кристалла из положений равновесия (см. КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ). Энергия Ф. ?=ћw(k), квазиимпульс р=ћk, где w частота колебаний атомов, k квазиволновой вектор. Колебат …   Физическая энциклопедия

  • Уравнения Максвелла —     Классическая электродинамика …   Википедия

  • Плазма — У этого термина существуют и другие значения, см. Плазма (значения). Плазменная лампа, иллюстрирующая некоторые из наиболее сложных плазменных явлений, включая филаментацию. Свечение плазмы обусловлено переходом …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.