30. Сильные и слабые электролиты.

Значение степени диссоциации, позволяющее разделить электролиты на сильные и слабые, не является единственным признаком подобного разграничения.

Для слабых электролитов, когда ионов в растворе мало, значения ионной электропроводности при определенной концентрации (λ) и бесконечном разбавлении (λ_∞) :

λ⁺=λ_∞^⁺, λ⁻=λ_∞^⁻

α=λ/λ_∞ В соответствии с равенством для слабых электролитов степень диссоциации равна отношению мольной электропроводности при данной концентрации к мольной электропроводности при бесконечном разбавлении. Для слабых электролитов степень диссоциации α можно выразить через мольную электропроводность:

К_дис=λ²с/λ_∞(λ_∞ -λ) или К_дис=λ²с/λ_∞²

По значению электропроводности, которая поддается довольно точному экспериментальному определению, можно определить константу диссоциации слабых электролитов.

Поведение сильных электролитов в растворе резко отличается от поведения слабых электролитов. В растворах сильных электролитов образуется много ионов. В связи с этим возникает взаимодействие между противоположно заряженными ионами за счет электростатических сил. Для сильных электролитов, диссоциирующих полностью (α=1), справедливо равенство: λ/λ_∞=f_λ

_{Сильные} и слабые электролиты отличаются друг от друга не только значением степени диссоциации но и механизмом самой диссоциации и электропроводности.

31. Активность электролитов и ионная сила растворов.

Для растворов электролитов, как и неэлектролитов, вместо концентрации растворенного вещества используют активность. Растворенное вещество может находиться в виде сольватированных, несовльватированных и комплексных ионов. Взаимодействия между растворенными частицами в растворах электролитов многообразны, поэтому они сильнее отличаются от идеальных растворов, чем растворы неэлектролитов.

Активность электролитов определяется активностью ионов α⁺ и α⁻, которая связана с концентрацией следующим отношением: α⁺=γ⁺_αc⁺ , α⁻=γ⁻_αc⁻ где γ⁺_α, γ⁻_α – коэффициенты активности для катионов и анионов; c⁺ , c⁻ - молярные концентрации катионов и анионов.

С учетом средних значений коэффициента активности активность раствора электролита можно выразить следующим образом: α^±γ^±_αc^±

В разбавленных растворах электролитов средний коэффициент активности электролита зависит от ионной силы раствора и не зависит от природы ионов, находящихся в растворе.

32. Механизм возникновения электрического потенциала.

Гальванический элемент – это устройство, в котором химическая энергия превращается в электрическую. Он является источником получения тока. Работа гальванического элемента количественно определяется электродвижущей силой (ЭДС) и зависит от потенциалов, возникающих на границе раздела фаз: контактных, электронных и диффузионных.

Контактные потенциалы появляются на границе соприкосновения двух тел. Они возникают в результате перехода свободных электронов из одного тела в другое.

Электродные потенциалы возникают на границе металла с раствором электролита. При погружении металла (М) в раствор электролита (Э), часто в раствор одной из солей металла, ионы на поверхности кристаллической решетки металла взаимодействуют с полярными молекулами растворителя (чаще воды), и образуется сольватная (гидратная) оболочка. Связь сольватированного (гидратированного) иона с остальными ионами кристаллической решетки ослабевает, и он, если обладает дстаточной кинетической энергией, переходит в раствор. В этих условиях поверхность металла обогащается электронами и заряжается отрицательно.

Переход ионов из металла в раствор и наоборот обусловливает возникновение электродного потенциала Е_э, т.е. разности потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте раствором электролита.

Диффузионный потенциал возникает на границе соприкосновения разных электролитов или двух растворов, содержащих один и тот же электролит разной концентрации, вследствие диффузии из более концентрированного в менее концентрированный раствор под влиянием градиента концентрации. Диффузионный потенциал невелик – не превышает сотых долей вольта, а его измерение связано с определенными трудностями, которые вызваныне только подвижностью самой границы раздела двух жидких фаз, но и другими причинами, в частности – зависимостью огот формы сосуда, в который помещен электролит.