3. Реалды ерітінділердің термодинамикасы.

Белсенділік дегеніміз идеал ерітіндінің термодинамикалық қасиеті реал ерітіндінің қасиетіндей болғандағы оның концентрациясы.

Концентрациясы идеал ерітіндінің концентрациясына тең реал ерітіндіден 1 моль компо-нентті алып қосқанда әрекеттесу күштерге қарсы жұмсалатын жұмыс белсенділік коэффициентін береді

Дебай мен Хюккельдің күшті электролиттерге арналған электростатистикалық теоричсында ерітіндідегі электролит толық диссоциацияланған деп есептеледі.

Дебай –Хюккель теориясы бойынша, электролиттердің сұйытылған ерітінділердегі активтілік коэффициенті иондардың зарядына, иондық күшке, диэлектрлік өткізгіштікке және температураға тәуелді.

lg =-½z²√I

Дебай – Хюккель теориясы мынадай екі жағдайға негізделген:

а) күшті электролиттер ерітіндіде толығымен диссоциацияланады;

б) күшті электролиттердің идеал ерітіндіден ауытқуы иондар арсындағы электростатикалық күштердің әсерінен болады.

Электр өткізгіштік деп электр өрісінде заттың электр тогын өткізу қабілетін айтады. Электр тогы ерітіндіден иондар арқылы өтеді. Электр өткізгіштіктің шамасы ионның электр өрісіндегі жылдамдығымен байланысты, неғұрлым ионның жылдамдығы жоғары болса, солғұрлым өткізгіштгі көп болады.

Электролиттердің электр өткізгіштігі.

Электр өткізгіштік деп электр өрісінде заттың электр тогын өткізу қабілетін атайды. Электр тогы ерітіндіден иондар арқылы өтеді. Электр өткізгіштіктің шамасы ионның электр өрісіндегі жылдамдығымен байланысты, неғұрлым ионның жылдамдығы жоғары болса, соғұрлым электр өткізгіштігі көп болады

Электр өткізгіштіктің мәні L электр кедергісінің кепі шамасына тең:

L=¹∕_R, ал R=lS

- меншікті кедергі

l- өткізгіштің ұзындығы

S- өткізгіштің ауданы

Олай болса, меншікті электр өткізгіштік К меншікті кедергінің кері шамасына тең:

К=¹/

Меншікті электр өткізгіштік. Электр өткізгіштіктің жалпы мәні L электр кедергісінің кері шамасына тең: L = 1/R (1)

Электр кедергісі R = ρ· l/S (2)

мұнда ρ – меншікті кедергі, омм (ом см); l - өткізгіштің ұзындығы, м (см); S - өткізгіштің көлденең қимасының ауданы, м² (см²)

Олай болса, меншікті электр өткізгіштік  меншікті кедергінің кері шамасына тең:  = 1/ ρ (3)

Меншікті электр өткізгіштіктің өлшем бірлігі – Ом^-1·м^-1 (Ом^-1·см^-1 ) немесе См·м^-1 (См -Сименс). Осыдан меншікті электр өткізгіштік деп ара қашықтығы 1м, аудандары 1м² екі электрод арасындағы (көлемі 1м³) ерітіндінің өткізетін электр тогын айтамыз.

Меншікті электр өткізгіштік ерітіндідегі иондар мөлшерімен және олардың қозғалу жылдамдығымен байланысты.

Меншікті электр өткізгіштік сонымен бірге еріген зат пен еріткіштің табиғатына және температураға тәуелді; температураның өсуімен иондардың жылдамдығы да өсіп, меншікті электр өткізгіштік артады.

Эквивалентті электр өткізгіштік. Эквивалентті электр өткізгіштік деп 1 моль· экв электролиттің диссоциациялануынан түзілетін иондардың электр өткізгіштігін айтады. Эквивалентті электр өткізгіштіктің мәні ара қашықтығы 1 м екі электрод арасына орналасқан және ішінде 1моль· экв электролит еріген ерітіндінің электр өткізгіштігін айтады.

Эквивалентті электр өткізгіштік меншікті электр өткізгіштік арқылы былай анықталады:V=χ/с

мұндағы  -эквивалентті электр

Эквивалентті электр өткізгіштік арқылы былай анықталады:

кV=кс

- эквивалентті электр өткізгіштік :V- сұйылту саны(V=1c) l- концентрация, мольл

Концентрация өссе эквивалентті электр өткізгіштік төмендейді, ал ерітіндіні сұйылтқан сайын – жоғарылайды. Ерітіндіні сұйылту кезінде электр өткізгіштік белгілі бір максимал мәнге жетіп, одан әрі сұйылтқанда өзгермей тұрақты мәнін сақтайды. Электр өткізгіштіктің осы тұрақты максимал мәнін шексіз сұйылтқан ерітіндінің электр өткізгіштігі (_∞) деп атайды.

_∞₊+_-

Бұл теңдеу электролиттің шексіз сұйылтылған ерітіндісінің электр өткізгіштігі оның катионы мен анионының осы ерітіндідегі электр өткізгіштіктерінің (яғни қозғалғыштықтарының) қосындысына тең екенін көрсетеді. Бұл теңдеу Кольрауш заңы немесе иондардың еркін қозғалыс заңы деп аталады. электролиттің диссоциациялану дәрежесі төмендейді және керісінше. өткізгіштік, Ом^-1·м²·моль^-1. Эквивалентті электр өткізгіштікті тікелей өлшеуге болмайды.

Бақылау сұрақтары:

1. Электролиттік диссоциация теориясының қандай кемшіліктері бар?

2..Күшті электролиттердің теориясының мәні, қалай түсіндіріледі?

3. Термодинамикалық белсенділік дегеніміз нежәне оның анықтау әдістері. қандай?

4. Реалды ерітінділердің идеал ертінділерден айырмашылықтары қанай?

5. .Меншікті және эквивалентті электрөткізгіштік. дегеніміз не? Қалай есептейді?

6. Шексіз сұйылтылған ерітіндісінің электр өткізгіштігін қандай теңдеумен анықтайды?

Әдебиеттер:

1. Киреев В.А. Курс физической химии. – М.Химия, 1995 г., 6-10 с.

2. Страмберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. – М.-Высшая шкла, 1993 г., 8-12 с.

3. Оспанов Х.Х. Физическая химия. – Алматы, 1999 г., 6-12 с.

4.. Жайлауов С. Физикалық химия. Алматы: Рауан, 1992

5. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1983.

6.. Жайлау С.Ж., Кулажанова К.С. Физическая и коллоидная химия. – Алматы: Санат, 1999, с. 234.

10 –дәріс