‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

10. Ünite - Elektrolit Çözeltiler
Debye-Hückel Kuram›
Peter Debye ve Erich Hückel 1923 y›l›nda kuvvetli elektrolitlerin seyreltik çözeltileri
için basit bir model önermifller ve Debye-Hückel kuram›n›n temelini oluflturan,
ortalama aktiflik katsay›s›n› veren eflitli¤i türetmifllerdir. Bu kurama göre; z›t yüklü
iyonlar birbirini çekti¤i için çözeltideki iyonlar, katyonlar›n etraf›nda anyonlar veya
anyonlar›n etraf›nda katyonlar olacak flekilde bulunurlar. Böylece ideallikten
saparlar ve bu sapma iyonlar aras›nda
uzaktan etkili olan Coulomb
etkileflimlerinden kaynaklan›r.
Çözelti içerisinde zamanla
baz› iyonlar›n etraf›nda daha fazla
say›da z›t yüklü iyon bulunur
ve böylece merkezi iyon olarak
adland›r›lan bir iyonun etraf›n›
bir bulut gibi saran ve onunla
eflit ama z›t yüklerin oluflturdu-
¤u küreye iyonik atmosfer denir
(fiekil 10.6). Bu merkezi iyonun
enerjisi ve dolay›s›yla kimyasal
potansiyeli, onun iyonik atmosferle
etkileflimi sonucu düfler.
‹deallikten sapman›n bir ölçüsü
olan ortalama aktiflik katsay›s›
kimyasal potansiyeldeki bu azalmaya ba¤l›d›r. Böylece iyonlar, iyonik atmosferle
etkileflimleri sonucu kararl› hale gelirler.
Bu model; çok seyreltik çözeltiler için aktiflik katsay›s›n›n Debye-Hückel s›n›r
yasas›ndan faydalan›larak hesaplanabilece¤ini gösterir ve bu yasa afla¤›daki eflitlikle
ifade edilir.
fiekil 10.6
Debye-Hückel
kuram›n›n
temelini
oluflturan ve
hareketli merkez
pozitif iyonun
anyonlar
taraf›ndan
çevrelendi¤i veya
tersi durumun
söz konusu
oldu¤u iyonik
atmosfer.
267
logγ ± = –|z + z – |AI 1/2 (10.49)
Burada A 25°C’deki sulu çözelti için 0,509 ve I ise çözeltinin iyonik fliddetidir. ‹yonik
fliddet ise flöyle ifade edilir.
I = 1 2
∑ zi
( mi
/ m°
)
2
(10.50)
Bu eflitlikte; z i i iyonunun yükü ve m i çözeltinin molalitesidir. Eflitlik 10.50, molaliteleri
m + ve m – olan iki iyondan oluflmufl bir çözelti için afla¤›daki gibi yaz›labilir.
1 2 2
I = ( z+ m+ + z– m–
)/ m°
2