Теория электролитных растворов Дебая–Хюккеля

Теория Дебая-Хюккеля объясняет поведение сильных электролитов в растворе.

Теория основана на кулоновых взаимодействиях между ионами, где противоположные заряды притягиваются. Это приводит к тому, что катионы собираются рядом с анионами и наоборот, создавая вокруг каждого иона «ионную атмосферу». Эта атмосфера действует как электрический щит, стабилизируя ион и снижая его химический потенциал и реактивность.

В разбавленных растворах с ионной прочностью менее 0,01 моль/кг ограничивающий закон Дебая–Хюккеля оценивает средний коэффициент активности. Этот коэффициент корректирует измеренные концентрации для электростатических помех, обеспечивая эффективную концентрацию ионов, или активность.

Анализ экспериментальных данных по солям, таким как хлорид натрия, хлорид магния и сульфат магния, подтверждает эту модель. Они показывают линейную зависимость между логарифмом коэффициента активности и квадратным корнем ионной прочности.

В частности, эти растворы демонстрируют идеальное поведение при низких концентрациях. Однако ионы с более высокой валентностью демонстрируют большее отклонение от идеалности, поскольку кулоновые взаимодействия сильнее.