德拜-休克尔离子互吸理论

4.1.4　德拜-休克尔离子互吸理论

1.离子氛(ionic atmosphere)　从宏观角度看，电解质溶液总是电中性的；而从微观角度看，一方面正、负离子间的库仑力要使离子像在晶格中那样作规则的排列而呈有序的分布，另一方面热运动又将使离子处于杂乱分布。由于热运动不足以抵消库仑力的影响，所以两种力相互作用的结果必然形成这样的情景：在一个离子(中心离子)的周围，异号离子出现的概率要比同号离子多。因此可以认为，在每一个中心离子的周围，相对集中地分布着一层带异号电荷的离子，形成如图4.1所示的离子氛。

由于离子氛连同被它包围的中心离子是电中性的，所以溶液中各个离子氛之间不再存在静电作用。因此，可以将溶液中的静电作用完全归结为中心离子与离子氛之间的作用，从而使所研究的问题及理论处理大大简化。

2.德拜-休克尔(Debye-Hückel)极限公式　离子互吸理论认为，强电解质溶液性质偏离理想溶液的原因是离子间的静电作用，而此静电作用最终又可归结于中心离子与离子氛之间的静电作用。由以上结论可得到以下推论：

(1)在一定条件下，要将离子间有静电作用的电解质溶液变成离子间无静电作用的理想溶液，必须拆散中心离子周围的离子氛。

(2)理想溶液与真实电解质溶液两者的化学势之差应与拆散1mol中心离子周围的离子氛时所需的电功ΔG_e相等。可求出如下表示式：

式中A、B均为常数，而参数α称为“最近平均距离”，即中心离子与异性离子所能靠近的平均距离。由于溶液中存在溶剂化作用，每一离子都有一定的水化外壳，α值难以直接测定而仅能用实验数据估算。作出这一修正后，虽能使适用的浓度上限稍有提高，但仍未能解释高浓度时的反常现象。因此，使用时必须对该理论加以修正。