К2SO4=2K+ + SO3-
i=1+α(3-1)
i=1+2α
i=1+2*0,55
i=2,1
4.4,5,6,
Эта теория была разработана в 1923г. Учеными Дебай и Гюккель.
Положения:
1) Все сильные электролиты в растворе полностью диссоциируют на ионы. Однако, эти ионы не свободны, а каждый положительный ион окружен ионной атмосферой из отрицательных ионов, а отрицательный ион окружен ионной атмосферой из положительных ионов.
Поэтому данные авторы в отличие от теории Арейнуса учитывают межионное взаимодействие.
2) При наложении электрического поля центральный ион движется в одну сторону, а ион атмосферы в другую, это вызывает взаимное уменьшение скорости движения ионов. Возникает эффект электрофоретического торможения.
3) При увеличении концентрации раствора увеличивается плотность ионной атмосферы, следовательно, уменьшается скорость движения ионов и уменьшается электропроводность.
Для сильных электролитов вместо концентрации используют понятие активности.
a = f*c
f – коэффициент активности
c - концентрация
|
|
lg f = - 0,5/Ζ+ * Z- |√J| - уравнение Дебая-Гюккеля
J – ионная сила раствора
J = ½ ∑ Сi * Zi2
Сi – концентрация иона
Zi – заряд иона
Ионная сила раствора равна полусумме произведения концентрации иона на квадрат его заряда.
Теория Дебая-Гюккеля: сильные электролиты в противоположность слабым полностью ионизированы в водных растворах.
4.7,15
Жидкости и ткани организмов содержат значительное количество электролитов, поэтому относятся к проводникам II рода. Наиболее распространенными в живых организмах являются катионы Na+, K+, Mg2+, Ca2+ и анионы Cl-, HCO3-, H2PO4-, SO42-. Исключительно важную роль в живых организмах играют ионы и, которые оказывают влияние на ход биологических реакций. Содержание ионов в различных тканях и жидкостях неодинаково, что обуславливает и неодинаковую электропроводность. Так, легочная, жировая и костная ткани, сердце, печень обладают малой электропроводностью, кровь, лимфа, спинномозговая жидкость, подкожная клетчатка – большой.
Под действием постоянного тока происходит перераспределение ионов в тканях, при этом под катодом наблюдается увеличение концентрации одновалентных ионов (H+, Na+, K+), а под анодом – двухвалентных (Mg2+, Ca2+). Одновалентные ионы разрыхляют клеточные оболочки, повышают их проницаемость, что облегчает ввод лекарственных препаратов. Двухвалентные ионы уплотняют мембраны клеток, что приводит к понижению их возбудимости. Это используется для обезболивания при лечении радикулита, остеохондроза и др. Перемена полюсов постоянного тока ведет к обратному перераспределению ионов, что повышает обмен веществ и благоприятствует уменьшению воспалительных процессов, рассасыванию рубцов.
|
|
4.9
Электропроводность растворов – это способность веществ проводить электрический ток.
3 типа электропроводности:
1)удельная электропроводность – это электропроводность раствора, помещенная между электродами на расстоянии 1 м
Из закона Ома:
R = p*l/S
R – сопротивление
l – расстояние между электродами
S – площадь электрода
р – удельное сопротивление
Выразим р:
p=RS/l
Удельная электропроводность (χ) – это величина обратная удельному сопротивлению.
(χ)=1/p=1/RS [м/Oм*м2]→[Ом-1*м-1]→[См*м-1] См «сименс»
Факторы, от которых зависит удельная электропроводность:
1) от природы растворителя (чем больше диэлектрическая проницаемость (эпсилон), тем больше удельная электропроводность.
2) от t (чем больше t, тем больше электропроводность)
3) от вязкости растворителя (чем больше вязкость, тем меньше электропроводность)
4) от концентрации раствора (эта зависимость изображается графически)
Сначала с увеличением концентрации электропроводность возрастает, так как увеличивается число ионов в растворе. Затем с увеличением концентрации электропроводность уменьшается.
2)Молярная электропроводность «лямда» – электропроводность раствора, помещённого между электродами на расстояние 1м и содержащего 1 моль растворённого вещества.
Не измеряется, а рассчитывается на основании удельной.
Факторы, от которых зависит молярная электропроводность:
1) от природы растворителя
2) от температуры
3) от концентрации раствора
4) от природы электролита
3) эквивалентная электропроводность – электропроводность раствора, содержащего один грамм-эквивалент электролита, помещенного между электродами, стоящими один от другого на расстоянии 1 см.
4.10,13,14
Молярная электропроводность растет с увеличением разбавления раствора, достигая максимального значения при бесконечном разбавлении (λ∞). Величина λ∞ по закону Кольрауша равна сумме подвижностей катиона (λк) и аниона (λа):
λ∞ = λк + λа
Подвижность ионов связана с абсолютными скоростями движения ионов (U):
λк = F*Uк
λа = F*Ua
Под абсолютной скоростью движения ионов понимают скорость их движения при градиенте напряженности поля 1 В/м. Сравнение абсолютных скоростей движения различных ионов или их подвижностей показало, что они зависят от заряда и радиуса иона. При этом было установлено также увеличение скорости движения ионов одинакового заряда с ростом кристаллографического радиуса Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+, что объясняется гидратированием ионов в водных растворах, причем ионы меньшего радиуса гидратируются в большей степени.
Закон Кольрауша: