tailieunhanh - Giáo trình Điện Hóa Học chương 3: Tương tác Ion - Ion trong dung dịch chất điện ly

Tương tác ion - dipol về mặt vật lí cho phép giải thích sự tạo thành và độ bền vững của các dung dịch điện li. Song để mô tả định lượng các tính chất của những dung dịch này cần phải tính đến tương tác ion - ion. | Chương 3 Tương tác ion - ion trong dung dịch chất điện ly Tương tác ion - dipol về mặt vật lí cho phép giải thích sự tạo thành và độ bền vững của các dung dịch điên li. Song để mô tả định lượng các tính chất của những dung dịch này cần phải tính đến tương tác ion - ion. . Hoạt độ và hê số hoạt độ Trong các dung dịch loãng khi đó các ion ở cách xa nhau tương tác của chúng về cơ bản là tương tác tĩnh điên. Tuỳ theo sự gần nhau của các ion khi tăng nồng độ dung dịch mà bắt đầu có sự xen phủ giữa các lớp vỏ solvat của các ion riêng biêt và tương tác tĩnh điên giữa các ion bị phức tạp hoá và trở nên quan trọng. Ngoài ra khi các cation và anion lại gần nhau còn xảy ra sự kết hợp khi đó lực tương tác giữa các ion không thể xem là thuần tuý tĩnh điên. Trong dung dịch chất điên ly tạo thành các ion phức và các phân tử không điên ly còn xuất hiên tương tác không có tính chất tĩnh điên mạnh hơn nhiều. Để mô tả một cách hình thức tất cả các tổ hợp tương tác xuất hiên trong các dung dịch điên ly Lewis đã đưa ra đại lượng hoạt độ a thay cho đại lượng nồng độ trong các phương trình nhiệt động. Ở đây cũng như trong các dung dịch không điên ly giả thiết rằng tất cả các hê thức nhiêt động đều được biểu diễn ở dạng các phương trình của dung dịch lý tưởng nhưng thay nồng độ bằng hoạt độ. Vì vậy tất cả các dạng tương tác giữa các phần tử của dung dịch không tính đến bản chất của chúng dẫn tới sự sai lêch của hoạt độ tìm được bằng thực nghiêm với giá trị nồng độ tương ứng. Đây là phương pháp mô tả các tương tác được dùng cho các dung dịch điên ly. Ta có biểu thức đối với thế hoá học của phần tử i có dạng i L dNịNj T-P Hay p ị p ị0 RTlnaị Để xác định hoạt độ của các ion và hoạt độ của phân tử ta xét sự phân li của chất điên phân Mv Av- Mv Av- v M z V -Az - với v V- V Ta có biểu thức thế hoá học của các phân tử và ion như sau n s n s0 RTlnas 17 p p 0 RTlna p - p_0 RTlna- p0 là thê hoá học tiêu chuẩn as a a- là hoạt độ của phân tử và các ion. Ta có ps v p V- p_ và ps0 v p0 V- .