
【建】 complete ionization; complete ionization theory
完全电离学说(Theory of Complete Ionization)是物理化学中描述强电解质溶液行为的理论模型,由瑞典化学家阿伦尼乌斯(Svante Arrhenius) 于19世纪末提出。该学说认为,强电解质(如NaCl、HCl、KOH等)在溶液中完全解离为离子,不存在未电离的分子。以下是其核心要点:
例: NaCl → Na⁺ + Cl⁻(无NaCl分子存在)。
该学说拓展了电解质电离的微观机制,解释了强酸、强碱和盐类的高导电性及依数性异常现象(如渗透压、沸点升高值高于理论计算值)。
弱电解质(如醋酸)仅部分电离(α < 100%),服从质量作用定律;而强电解质因完全电离,其行为需通过离子互吸理论(德拜-休克尔理论)修正离子间静电作用的影响。
完全电离学说无法解释强电解质溶液的表观摩尔电导率随浓度升高而下降的现象。这一现象后被归因于离子氛(ion atmosphere)对离子迁移的阻碍,由德拜-休克尔理论完善。
当前理论将强电解质定义为表观完全电离(apparent complete dissociation),即溶液中离子浓度极高,未电离分子可忽略不计,但需引入活度系数(activity coefficient)修正离子间相互作用:
$$ a = gamma cdot c $$
其中,$a$为活度,$gamma$为活度系数,$c$为浓度。该模型广泛应用于电化学、溶液热力学等领域。
Arrhenius, S. (1887). On the Dissociation of Substances in Aqueous Solution. Zeitschrift für physikalische Chemie.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press. (第22章:电解质溶液)
Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - "Strong electrolyte". IUPAC官网(需访问确认链接有效性)。
Debye, P., & Hückel, E. (1923). The Theory of Electrolytes. Physikalische Zeitschrift.
注:部分文献链接需访问相关学术数据库获取全文,建议通过高校图书馆或出版社平台检索。
完全电离学说是化学中描述强电解质在溶液中行为的早期理论,其核心观点认为强电解质溶解后会完全解离为离子,溶液中不存在未解离的分子。以下是详细解释:
基本定义
完全电离学说(Complete Ionization Theory)认为,强电解质(如NaCl、HCl等)在水溶液中会全部解离为自由移动的离子,溶液中不存在原始化合物的分子形式。例如,氯化钠溶解后仅以Na⁺和Cl⁻形式存在。
与弱电解质的区别
弱电解质(如醋酸)仅部分解离,溶液中同时存在离子和未解离的分子。这一差异是区分强、弱电解质的关键。
理论背景与发展
该学说属于早期溶液理论的一部分,后续研究(如德拜-休克尔理论)发现,即使强电解质完全解离,离子间的相互作用仍会影响溶液的实际表现(如导电性)。这表明完全电离学说是一种理想化模型。
应用与局限性
总结来看,完全电离学说为理解电解质行为提供了基础框架,但需结合后续理论修正才能更贴合实际。
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