صفحه 1:
نام 9 نام ۱
صفحه 2:
تعادلات شیمیایی در آب
3100 eh eer ire kero)
سرعت یک واکنش شیمیلیی با جرم هاى فعال مواد واكنش دهنده موجود در هر زمان مناسب است. جرم ها ممکن است غلظت يا فشار
11 1 ا
0
که .9و خرابب استوتبیمتری مود الیه و محصولات هستد سرعت پاکنش به صورت زیر
صفحه 3:
سرعت واکنش رفت و ثلبت سرعت رغت است. چنانچه واکنشبه تعادل رسیده باشد سرعت های رفت و
بركشت باهم برابر است:
با تفسیم به ثابت تعادل مولی 16 به صورت زیر تعریف می شود:
سرعت واکنش به تعداد گونه های برخورد کننده در واکنش بستگی داشته ولی بت تعادل به استوکیومتری
واکنش بستگی دارد. در اينجا عمدت ثابت تعادل در حل کمی مسائل مورد استفادهقرا مى كيرد.
9
صفحه 4:
۱ معلول لبى بسيارى از تركيبات
11 ren recs ne nc pF roy oe
nner hers as
oa ete en reefers race
اضعيف و غير الكتروليت تقسيم حى شوند. جنانجه بك تركيبببه طور كلمل در 1ب يونيزه شود و يون هاى مثبت و منفى |بجاد
0 ا م ا Br ee Ree nome fon eed
Re ere cor end Ree tee) Yo erie tee es Rete eer Re RO eee
۱ Teeter Stes Be ا ee er de ا ا rsecocd
Beppe ا Pea 1 eared ser|
كن قلبت تفكيك كفته عى شود. تعدادى از ثلبت هاى تعادل در .1ب شامل تفكيك خود به خودى لكبء تعادل اسيديا باز ضعيف.
تشجیل کنپلکس و تعادل حلالیت یک نعک کم محلول هستند.
صفحه 5:
0-1 ثابت تفكيك خودبه خودى آب
دو مولكول آب مى توانند با يكديكر واكنش داده و توليد يون هاى هيدروكسيد و هيدرونيم كنند.
این واکنش یک تعادل شیمیایی است که می توان برای آن ثابت تعادل تعریف کرد.
صفحه 6:
&B Fos
همانطور که گفته شد حضور مایع یا جامد در محلول به مقدار زیاد غلظتی ثابت دارد.
سح و
مایع یا جامد در رابطهتعادل وجود دارد با 1 (ثابت تعادل)ادغام کرده و ثابت جدیدی تعریف کرد. در اینجام توانتوشت:
0 UR eon [YN EN on POE ge epee peare co UTeR ge
BRS RRO EC NERS) ا ا hha aera
صفحه 7:
211111111100
كه 'نينه هاى مليعنيا جلمد در رابطه تعادل وجود داردبا >1 (ثليت تعادل) ادغام كرده و ثلبت جديدى تعريف كرد.
در اینجا می توان نوشت:
جه تلبت تفکیک خودبه خودی آب گفته می شود. مقدار تلبت تعادل تبع دما است. مقدار در 60525 حدود ۱۳
har ers ee ا ا ل ما ا 00
کاربرد دارد.
صفحه 8:
550
ns OS ieee woes RCo ا 0[
دیگر بستهبه قدرت تفکیک شدن لین اسید بخشی از آن تفکیک شده و بخش دیگرشبه صورت ملکولی در آب
۱ EU gt Fe Se OCF
داده شود, واکنش زیر در آب اتفاق می افتد:
7
با کمک این رابطه می توان بسیاری از مسائل کمی در رابظه با اسیدهایی نظیر 131 را حل کرد.
صفحه 9:
۵-۵ ثایت تعادل باز ضعیف
0 لل 1
بازی مورد نظر است. اگر یک باز ضعیف مثل پبربدین به آب اضافه شودیا ب واکنش داده و یون های و بون
پيریدیتيم ایجاد می کند.
1 NT ee ent) ARs ean y
صفحه 10:
۵-۶ ثابت های تفکیک اسید - باز مزدوج
يك اسيد ضعيف با كب واكنش داده و باز مزدوج غودش را |يجاد مى كند.به عنوان مثال اسيد استيك در داخل آب
پون استات را تولید می کند.
متقالاً آنيون استات اكربه آب مقطر اضلقه شود مى تولنسبا آب واكنش داده و اسيد مزدوج خودش يعنى اسيد استيى
5250
ا 000000
صفحه 11:
ا 1
حى شود. در يديده هيدروليز آنيون هابا كاتيون ها باحب واكنش داده و خاصيت بازى .يا اسيدى به محلول
می دهند. در جدول ۲-۵ برخی از آنیون های دارای خاصیت قلیابی در آب آورده شده است.
صفحه 12:
۵-۷ ثابت تعادل انحلال پذیری
تمكهاى كم محلولبه مقدار بسار جزبى در آب حل عى شوند. معادله بر اتحلال جزيى بك نمك كم محلول را در آب
بان هی کند.
Bee eee roy
چون غلظت ابت است (جامد) معادله فوق ساده تر خواهد شد.
صفحه 13:
ثلبت تعادل (). ثلبت تعادل انحلال بذيرى ناميده مى شود. براى نمك هاى كم محلول ميزان انحلال نمك در آب بر
مبنای حلالیت (5) بیان می شود. چنانچه در یک نمک کم محلول نظیر 1/7 بعد از انحلال در آب یون های 101 و
eee rere Reece ected ۱
عى توانند.با يون هاى موجود در محلول واكنش داده و توليد مولكول هاى كميلكس كنند. در كن صورت تعادلات
دیگری به جز تعادل انحلال نمک کم محلول در حلالیت تأثیر دارد. حلالیت نمک کم محلول در صورت وجود
2121101111-1
صفحه 14:
۱
تعادلات در آثراضافه یا کم کردن یک یا چند گونه موجود در محلول تحت تأثیر قرار می گیرند. از بون مشترک
در بسیاری موارد برای پیشبردییک واکنش کمی استفاده می شودبا تغیبر 033 محلول برای جابجابی تعادلات
شيميليى كمف كرفته مى شود. به غنوان مثال ذر واكنش اكسيداسيون يون آهن (11) و يون برمتكتاتة”
00 ا ا eee eae]
صفحه 15:
همان كونه كه واكنش نشان مى دهد در ائراين واكنش يون 15* مصرف مى شود و اسيدى كردن محيط باعث مساعدتر
Pert Penns رد
قلبایی مشاهده می شود.
قلیایی کردن محبط باعث حذف یون های ۰33 تولید شده در اثر واکنش شده و تعادل به سمت راست کشیده می شود.
صفحه 16:
J ۵-۸ تعادل تشکیل کمپلکس
1111111191111
اى اتفاق افتاذة و در هر مرحله يك ليكاند أضافه مى شود. در محيط هاى آبى. مولكول هاى آب با يون فلز كثورد ينه شده
اندبا وارد شدن ليكلند جديد (:1). مولكول هاى 1ب در مراحل مختلف از شبكه كثورديناسيون خارج, و ليكاند ب جاى
آنها را مى كيردة
معمولا به منظور سادگی فرمول های ملکول هاء آب حذف شده و به صورت زیر نوشته می شود.
صفحه 17:
211110
دربيك واكنش اكسايش- كاهش حدلقل يكى از واکنش گرهابا از دست دادن الکترون اکسیده و
حدلقل یکی از واکنش گرهابا گرفتن الکترون کاهیده می شود. برایمثال.انحلال فلز روی در
محلول محتوی هیدرو کلریک اسید و تولید گاز 13 یک واکنش اکسایش و کاهش است که در آن
فلز روى.با از دست دادن دو الكترون از حللت اكسايش صفرببه حللت اكسايش 7+ اكسيد شده و
lees a er اا ا ا 0
لازم.واکنش بون های ل 000
ی
صفحه 18:
دست دادن الکترون به بون کروم.
BLUE eae ECON cn te ieee cen oT ae دادن الکترون به پو
even eer) 116)
ت تعادل می رسد واکنش کلی زیر توشته مي شود.
براى زنك ۱
5 8 تبدیل می شوند
واد أوليه .لكو وى قبه ترقيب با كرفتن و از دست دادن الكترون .به محصولات ويل و ٠.
مواد اول م لبه "ترتيب.با
010111011111119
صفحه 19:
۱
تلبت تعدل توزبع پینگرتوزیع هل شونده بین دو فازغیرقبلامتزاج است.اگر کهته در فاز بی. با فز
Pb Ey ecko enn Ce Le EOD ett SE Rene Ln eae
۰ 2 و آبى توسط رابطه نسبت توزيع غلظت ها _(1 بيان مى شود:
صفحه 20:
۱
کتب مختلف بیان عی شود. گرچه معمولاً لین تعاییف بر مبنای یک گونه ۸8 بیان عی شوند ولی نسبت توزیع
شامل علظلت تمام شکل های ۸ نظیر ,118 :8 و .. است. بنابراین غلظت شامل میلی مول های حل شده
در حجم حلال بوده و میتوان رابطه ,10 را به صورت زیر تعریف کرد؛
در برخی موارد بجای م(1 از نسبت توزیع چرم استفاده می شود.
~
صفحه 21:
210
صفحه 22:
خدرت پونی. فعالیت و ضریب فعالیت
در محلول های محتوی الکترولیت تأثیرات متقلبل بین گونه ها بادار وجود دارد. هر چه گونه های باردا در
محلول پیشتر شود.
۱
ee eons
Aree gen ا nS ny A} Beyer eee oy
باعع اهشتولید وسوبمیشود.
صفحه 23:
12010
خر سال 115 دباى و هوكل معادله أى را بر مبناى قدرت يوتى ضرليب فعاليت كونه ها در محلول ارائه كردئ. بر
مبنای تشوری آنها در الکترولیت های قوی. ا ا 0
هاى غليظتخر و در حضور يون هاىببا بار بيشتر. الحراف از حللت ايده ال.به دليل تأثير متقلبل الكتريكى بين يون
مشاهده می شود. بر طبق قانون حد دبای - هوکل برای بینی با ضریب فعالیت :رابطه زیر بین قدرت بونی و
ضریب فعالیت وجود دارد.
We iee ey م ااا ا ل ل
صفحه 24:
Serer ae renee emer © Wier Dees]
مى شود.
با ا 000
دست می آید.
م 1
گرفتن علامت است.
صفحه 25:
1
قانون حد دباى - هوكل در مقادير قدرت يونى كوجك كاربرد دارد. اكر قدرت يونى محلول بيشتر شود اندازه
بون نیز در ضریب م و هوکل رابطه زیر را برای 0
ارائه کردند.
PS ee ners een arta ed Yemen Eee Pen nro ee By
Ron دما است. در 025 مقدار 8 در حلال آب
شیمی تجزیه یک
استاد.... :
نام و نام خانوادگی
فصل پنجم
تعادالت شیمیایی در آب
5-1ثابت تعادل و رابطه آن در محلول های آبی
سرعت یک واکنش شیمیایی با جرم های فعال مواد واکنش دهنده موجود در هر زمان متناسب است .جرم ها ممکن است غلظت یا فشار
باشد .تعادل ،به لحظه ای از واکنش شیمیایی اطالق می شود که در آن سرعت واکنش رفت و برگشت مساوی باشد .اگر دو ماده Aو Bبا
یکدیگر واکنش داده و محصوالت Cو Dرا تولید کنند:
که a، b، cو dضرایب استوکیومتری مواد اولیه و محصوالت هستند سرعت واکنش به صورت زیر تعریف می شود:
س+رعت واکن+ش رف+ت و ثاب+ت س+رعت رف+ت اس+ت .چنانچ+ه و+اکن+شب+ه تعادل رس+یده باش+د س+رعت های رفت و
برگشت با هم برابر است:
با تقسیم به ثابت تعادل مولی Kبه صورت زیر تعریف می شود:
سرعت و+اکنش به تعداد گونه های برخورد کننده در واکنش بستگی داشته ولی ثابت تعادل به استوکیومتری
واکنش بستگی دارد .در اینجا عمدت ًا ثابت تعادل در حل کمی مسائل مورد استفاده قرار می گیرد.
5-2انواع تعادالت در محلول آبی
محلول آب+ی بس+یاری از ترکیبات ب+ه دلی+ل داشت+ن بارهای مثب+ت و منف+ی هدای+ت کننده خوب جریان الکتریس+یته هس+تند .ب+ه این
ترکیبات الکترولی+ت گفت+ه میشود .بسته به میزان حضور یونهای مثب+ت ی+ا منفی از یک نم+ک ،الکترولی+ت ه+اب+ه الکترولیت های قوی،
ضعيف و غی+ر الکترولی+ت تقس+یم م+ی شوند .چنانچ+ه ی+ک ترکی+بب+ه طور کام+ل در آ+ب یونیزه شود و یون های مثب+ت و منفی ایجاد
کن+د ی+ک الکترولی+ت قوی اس+ت .ترکی+ب KCIب+ه طور کام+ل در آب یونیزه م+ی شود بنابرای+ن ی+ک الکترولی+ت قوی اس+ت .در مقاب+ل به
ترکیبات+ی ک+ه محلول های آب+ی آنه+ا هادی جریان الکتریک+ی نباش+د غیرالکترولی+ت گفت+ه م+ی شود .اتیل+ن گلیکول نمون+ه ای از یک
غیرالکترولی+ت اس+ت.ب+ه ترکیبات+ی نظی+ر ،H2CO3اتانول ی+ا بنزوئی+ک اس+ید ک+هب+ه مقدار کم+ی در آ+ب یونیزه م+ی شون+د الکترولیت
ضعیف گفته می شود .در جدول ۱-۵برخی از الکترولیت ها آورده شده است .ثابت تعادل برای الکترولیت های ضعیف تعریف ،و به
آ+ن ثاب+ت تفکی+ک گفت+ه م+ی شود .تعدادی از ثاب+ت های تع+ادل در آ+ب شام+ل تفکی+ک خودب+ه خودی آ+ب ،تعادل اس+ید ی+ا باز ضعیف،
تشکیل کمپلکس و تعادل حاللیت یک نمک کم محلول هستند.
5-3ثابت تفکیک خودبه خودی آب
دو مولکول آب می توانند با یکدیگر واکنش داده و تولید یون های هیدروکسید و هیدرونیم کنند.
این واکنش یک تعادل شیمیایی است که می توان برای آن ثابت تعادل تعریف کرد.
همانطور که گفته شد حضور مایع یا جامد در محلول به مقدار زیاد غلظتی ثابت دارد ،بنابرای+ن می توان در جایی که گونه های
مایع یا جامد در رابطه تعادل وجود دارد با ( Kثابت تعادل) ادغام کرده و ثابت جدیدی تعریف کرد ،در اینجا می توان نوشت:
و یا:
ب+ه ثاب+ت تفکی+ک خودب+ه خودی آ+ب گفت+ه م+ی شود .مقدار ثاب+ت تعادل تاب+ع دم+ا اس+ت .مقدار در C°25حدود 1×10-14است.
رابطه در تمام تعادالتی که در آب اتفاق بیفتد و به نحوی یون +Hیا -OHدر تعادل شرکت کند کاربرد دارد.
همانطور ک+ه گفت+ه ش+د حضور مای+ع ی+ا جام+د در محلولب+ه مقدار زیاد غلظت+ی ثاب+ت دارد ،بنابرای+ن م+ی توان در جایی
ک+ه گون+ه های مای+ع ی+ا جام+د در رابط+ه تعادل وجود داردب+ا ( Kثاب+ت تعادل) ادغام کرده و ثاب+ت جدیدی تعریف کرد،
در اینجا می توان نوشت:
و یا:
ب+ه ثاب+ت تفکی+ک خودب+ه خودی آ+ب گفت+ه م+ی شود .مقدار ثاب+ت تعادل تاب+ع دم+ا اس+ت .مقدار در C°25حدود
-14
1×10اس+ت .رابط+ه در تمام تعادالت+ی ک+ه در آ+ب اتفاق بیفت+د و ب+ه نحوی یون +Hی+ا -OHدر تعادل شرک+ت کند
کاربرد دارد.
5-4ثابت تعادل اسید ضعیف
ب+ا انحالل ی+ک اس+ید ضعی+ف در آ+ب مقداری از آ+ن یونیزه شده و یون های +Hو آنیون اس+ید ایجاد م+ی شود .به عبارت
دیگ+ر بس+تهب+ه قدرت تفکی+ک شدن ای+ن اس+ید بخش+ی از آ+ن تفکی+ک شده و بخ+ش دیگرشب+ه ص+ورت ملکول+ی در آب
باق+ی م+ی ماند .تفکی+ک ی+ک اس+ید در آ+ب بیانگ+ر واکن+ش آ+نب+ا آ+ب اس+ت .چنانچ+ه اس+ید ضعی+فب+ه ص+ورت HXنمایش
داده شود ،واکنش زیر در آب اتفاق می افتد:
ثابت تعادل این معادله شیمیایی که همان ثابت تفکیک اسید است به صورت زیر بیان می شود:
با کمک این رابطه می توان بسیاری از مسائل کمی در رابطه با اسیدهایی نظیر HXرا حل کرد.
5-5ثابت تعادل باز ضعیف
بازهای ضعی+ف در محلول آب+یب+ا آ+ب واکن+ش داده و محی+ط را قلیای+ی م+ی کنند .میزان قلیای+ی بودن محلول تاب+ع ثابت
بازی مورد نظ+ر اس+ت .اگ+ر ی+ک باز ضعی+ف مث+ل پیریدی+ن ب+ه آ+ب اضاف+ه شود ب+ا آ+ب واکنش داده و یون های و یون
پیریدینیم ایجاد می کند.
ثابت تفکیک بازی ( )Kbمشابه تعادالت دیگر به صورت زیر تعریف می شود.
5-6ثابت های تفکیک اسید -باز مزدوج
ی+ک اس+ید ضعی+فب+ا آ+ب واکن+ش داده و باز مزدوج خودش را ایجاد م+ی کند.ب+ه عنوان مثال اس+ید اس+تیک در داخ+ل آب
یون استات را تولید می کند.
متقاب ً
ال آنیون استات اگرب+ه آب مقط+ر اضاف+ه شود می توان+دب+ا آب واکنش داده و اس+ید مزدوج خودش یعنی اسید استیک
را تولید کند.
به عبارت دیگر آنیون اسیدهای ضعیف با آب واکنش داده و محیط را قلیایی می کنند.
همچنی+ن کاتیون بازهای ضعی+ف نی+زب+ا آ+ب واکن+ش داده و +Hتولی+د م+ی کند.ب+ه ای+ن پدیده ه+ا هیدرولی+ز گفته
م+ی شود .در پدیده هیدرولی+ز آنیون ه+ا ی+ا کاتیون ه+اب+ا آ+ب واکن+ش داده و خاص+یت بازی ی+ا اس+یدی به محلول
می دهند .در جدول ۲-۵برخی از آنیون های دارای خاصیت قلیایی در آب آورده شده است.
5-7ثابت تعادل انحالل پذیری
نمکهای ک+م محلولب+ه مقدار بس+یار جزی+ی در آ+ب ح+ل م+ی شوند .معادل+ه زی+ر انحالل جزی+ی ی+ک نم+ک ک+م محلول را در آب
بیان می کند.
ثابت تعادل برای این رابطه عبارت است از:
چون غلظت ثابت است (جامد) معادله فوق ساده تر خواهد شد.
ثاب+ت تعادل () ،ثاب+ت تعادل انحالل پذیری نامیده م+ی شود .برای نم+ک های ک+م محلول میزان انحالل نم+ک در آب بر
مبنای حاللیت ( )Sبیان می شود .چنانچه در یک نمک کم محلول نظیر MXبعد از انحالل در آب یون های +Mو X
-
ب+ا یکدیگ+ر ترکی+ب شده و تولی+د ترکی+ب محلول ول+ی تفکی+ک نشده ( MX(aqنماین+د ای+ن ملکول های تفکیک نشده
م+ی توانن+د ب+ا یون های موجود در محلول واکن+ش داده و تولی+د مولکول های کمپلک+س کنند .در آ+ن صورت تعادالت
دیگری ب+ه ج+ز تعادل انحالل نم+ک ک+م محلول در حاللی+ت تأثی+ر دارد .حاللی+ت نم+ک ک+م محلول در صورت وجود
( MX(aqبه صورت زیر تعریف می شود.
5-7-1اثر یون مشترک
تعادالت در اثر اضافه یا کم کردن یک یا چند گونه موجود در محلول تحت تأثیر قرار می گیرند .از یون مشترک
در بسیاری موارد برای پیش+برد ی+ک واکن+ش کم+ی اس+تفاده می شود.ب+ا تغیی+ر pHمحلول برای جابجایی تعادالت
شیمیای+ی کم+ک گرفت+ه م+ی شود .ب+ه عنوان مثال در واکن+ش اکس+یداسیون یون آهن ( )IIو یون پرمنگنات،
اسیدی کردن محیط واکنش باعث پیشرفت بهتر واکنش می شود.
همان گونه که واکنش نشان می دهد در اثر این واکنش یون +Hمصرف می شود و اسیدی کردن محیط باعث مساعدتر
شدن شرای+ط واکن+ش م+ی شود .در واکن+ش آرس+نیک بای+د ک+ه ی+ک عام+ل اکس+نده ضعی+ف اس+ت شرای+ط مشابه+ی در محیط
قلیایی مشاهده می شود.
قلیایی کردن محیط باعث حذف یون های +Hتولید شده در اثر واکنش شده و تعادل به سمت راست کشیده می شود.
5-8تعادل تشکیل کمپلکس
ب+ه ماده ای که با یون فلزی کمپلک+س ایجاد کند ،لیگان+د گفته می شود .تشکیل کمپلک+س در اغلب موارد به صورت مرحله
ای اتفاق افتاده و در هر مرحله یک لیگاند اضافه می شود .در محیط های آبی ،مولکول های آب با یون فلز کئوردینه شده
اند.ب+ا و+ارد شدن لیگان+د جدی+د ( ،)Lمولکول های آ+ب در مراح+ل مختل+ف از شبک+ه کئوردیناس+یون خارج ،و لیگاند Lجای
آنها را می گیرد:
معمو ً
ال به منظور سادگی فرمول های ملکول ها ،آب حذف شده و به صورت زیر نوشته می شود.
تعادل واکنش های اکسایش و کاهش
در ی+ک واکن+ش اکس+ایش -کاه+ش حداق+ل یک+ی از واکن+ش گره+اب+ا از دس+ت دادن الکترون اکسیده و
حداق+ل یک+ی از واکن+ش گره+ا ب+ا گرفت+ن الکترون کاهیده م+ی شود .برای مثال ،انحالل فلز روی در
محلول محتوی هیدروکلریک اسید و تولید گاز H2یک واکنش اکسایش و کاهش است که در آن
فل+ز رویب+ا از دس+ت دادن دو الکترون از حال+ت اکس+ایش ص+فرب+ه حال+ت اکس+ایش +۲اکسید شده و
یون +Hبا گرفتن الکترون به گاز H2تبدیل می شود .به عنوان مثالی دیگر با آماده کردن شرایط
الزم ،واکنش یون های +Ni2با +Cr2به صورت زیر انجام می شود.
pardweb.ir
در اینجا یون نیکل ( )IIبا گرفتن دو الکترون به نیکل فلزی و یون کروم ( )IIبا از دست دادن الکترون به یون کروم
( )IIIتبدیل می شود.
برای یک واکنش اکسایش و کاهش که پس از مدتی به حالت تعادل می رسد واکنش کلی زیر نوشته می شود.
مواد اولی+ه Aoxو Bredب+ه ترتی+بب+ا گرفت+ن و از دس+ت دادن الکترونب+ه محص+والت Aredو Boxتبدی+ل می شوند.
مشابه واکنش های تعادلی ثابت تعادل به صورت زیر است.
5-10ثابت تعادل توزیع
ثاب+ت تعادل توزی+ع بیانگ+ر توزی+ع ح+ل شونده Aبی+ن دو فاز غی+ر قاب+ل امتزاج اس+ت .اگ+ر گون+ه Aدر فاز آب+ی ،با فاز
آل+ی غی+ر قاب+ل امتزاج در تماس بوده و برای مدت+ی ه+م زده شود ،در تعادل ،مقادی+ر غلظ+ت گون+ه Aدر دو فاز آلى
و آبی توسط رابطه نسبت توزیع غلظت ها Dcبیان می شود:
نس+بت توزی+ع غلظ+ت ،شباه+ت زیادیب+ه ضری+ب توزی+ع ،Kd ،ثاب+ت توزی+ع KD ،و ضری+ب تقس+یم ( )Pدارد که در
کت+ب مختل+ف بیان م+ی شود .گرچ+ه معموالً ای+ن تعاری+ف بر مبنای ی+ک گون+ه Aبیان م+ی شون+د و+ل+ی نس+بت توزیع،
شامل غلظت تمام شکل های Aنظیر -A، HA+، Aو ...است .بنابراین غلظت شامل میلی مول های حل شده
در حجم حالل بوده و میتوان رابطه Dcرا به صورت زیر تعریف کرد:
در برخی موارد بجای DCاز نسبت توزیع جرم استفاده می شود.
و +رابطه بین DCو Dmنیز به دست می آید.
و +یا
قدرت یونی ،فعالیت و ضریب فعالیت
در محلول های محتوی الکترولی+ت تأثیرات متقاب+ل بی+ن گون+ه های باردار وجود دارد .ه+ر چ+ه گونه های باردار در
محلول بیشت+ر شود ،اثرات متقاب+ل نی+ز بیشت+ر م+ی شود .قدرت یون+ی میزان+ی از غلظت و +بار یون های موجود در
محلول است .قدرت یونی با عالمت و به صورت زیر بیان می شود:
+یریا+فزا+ی+شق+در+تی+ون+یب++ه م+حلول
+تدر ی++کو+ا+ک+ن+شر+س+وبگ، +
Ciغ+لط+تم+ول+یگ++ون+ه ب++اردار iو Ziب++ار آ+نا+س .
+سوب+یش+ود.
م
ب++اعثک++اه+شت++ول+ید ر
5-11-1قانون حد دبای هوکل
در س+ال ،۱۹۲۳دبای و هوک+ل معادل+ه ای را بر مبنای قدرت یون+ی ضرای+ب فعالی+ت گون+ه ه+ا در محلول ارائه کردند .بر
مبنای تئوری آنه+ا در الکترولی+ت های قوی ،ترکیبات کام ً
ال ب+ه آنیون و کاتیون مربوط+ه تبدی+ل می شود .در محلول
های غلی+ظ ت+ر و در حضور یون هایب+ا بار بیشت+ر ،انحراف از حال+ت ایده الب+ه دلی+ل تأثی+ر متقاب+ل الکتریک+ی بین یون
مشاهده م+ی شود .بر طب+ق قانون ح+د دبای – هوک+ل برای یون+ی ب+ا ضری+ب فعالی+ت fiرابط+ه زی+ر بی+ن قدرت یونی و+
ضریب فعالیت و+جود دارد.
در این رابطه Aثابتی است که تابع حالل و درجه حرارت است مقدار آن در دمای C 25°و حالل آب 0.512است.
اگ+ر الکترولی+تب+ه فرمول MxAyباش+د ،ضری+ب فعالی+ت متوس+ط برای آ+نب+ه ص+ورت زی+ر تعریف
می شود.
ب+ا کم+ک معادل+ه دبای -ه+و كل ضری+ب فعالی+ت متوس+ط الکترولی+ت MxAyب+ه ص+ورت زی+ر به
دست می آید.
در اینج+ا fضری+ب فعالی+ت متوس+ط و ،+z-، zب+ه ترتی+ب بارهای کاتیون ،آنیون بدون در نظر
گرفتن عالمت است.
5-11-2معادله توسعه یافته دبای – هوکل
قانون حد دبای – هوکل در مقادیر قدرت یونی کوچک کاربرد دارد .اگر قدرت یونی محلول بیشتر شود اندازه
یون نی+ز در ضری+ب فعالی+ت مؤث+ر اس+ت .دبای و هوک+ل رابط+ه زی+ر را برای محلول هایب+ا قدرت یون+ی کمتر از 0.1
ارائه کردند.
در ای+ن رابط+ه قط+ر یون حالل پوشیده (بر حس+ب )A°و Bثابت+ی اس+ت ک+ه تاب+ع ثاب+ت دی الکتریک حالل و
دما است .در C25°مقدار Bدر حالل آب 0.33است.