7.2
通常认为强电解质在水溶液中完全以自由离子的形式存在。实际上,带相反电荷的离子可能会部分结合形成离子对,但许多1:1电解质(如NaCl或NaOH)除外。
比耶鲁姆将离子对定义为两个带相反电荷的离子,其距离足够近,以至于它们的静电吸引力超过热能,该能量量化为 2kT,其中 k 为玻尔兹曼常数,T 为绝对温度。当满足此条件时,离子缔合变得有利。
离子配对随着离子电荷的升高而增加,如在2:1或2:2电解质中,即使在低浓度下也会形成大量离子对。这一预测已得到实验支持。当离子对中阳离子所占百分比随质量摩尔浓度作图时,结果与比耶鲁姆理论高度吻合。
溶剂的影响也十分显著:水的高介电常数会削弱静电吸引力并限制离子配对,而介电常数较低的溶剂则增强离子间的相互作用,使得即使对于1:1电解质,离子对的形成也变得显著。
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