
【建】 complete ionization; complete ionization theory
完全電離學說(Theory of Complete Ionization)是物理化學中描述強電解質溶液行為的理論模型,由瑞典化學家阿倫尼烏斯(Svante Arrhenius) 于19世紀末提出。該學說認為,強電解質(如NaCl、HCl、KOH等)在溶液中完全解離為離子,不存在未電離的分子。以下是其核心要點:
例: NaCl → Na⁺ + Cl⁻(無NaCl分子存在)。
該學說拓展了電解質電離的微觀機制,解釋了強酸、強堿和鹽類的高導電性及依數性異常現象(如滲透壓、沸點升高值高于理論計算值)。
弱電解質(如醋酸)僅部分電離(α < 100%),服從質量作用定律;而強電解質因完全電離,其行為需通過離子互吸理論(德拜-休克爾理論)修正離子間靜電作用的影響。
完全電離學說無法解釋強電解質溶液的表觀摩爾電導率隨濃度升高而下降的現象。這一現象後被歸因于離子氛(ion atmosphere)對離子遷移的阻礙,由德拜-休克爾理論完善。
當前理論将強電解質定義為表觀完全電離(apparent complete dissociation),即溶液中離子濃度極高,未電離分子可忽略不計,但需引入活度系數(activity coefficient)修正離子間相互作用:
$$ a = gamma cdot c $$
其中,$a$為活度,$gamma$為活度系數,$c$為濃度。該模型廣泛應用于電化學、溶液熱力學等領域。
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:電解質溶液)
Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - "Strong electrolyte". IUPAC官網(需訪問确認鍊接有效性)。
Debye, P., & Hückel, E. (1923). The Theory of Electrolytes. Physikalische Zeitschrift.
注:部分文獻鍊接需訪問相關學術數據庫獲取全文,建議通過高校圖書館或出版社平台檢索。
完全電離學說是化學中描述強電解質在溶液中行為的早期理論,其核心觀點認為強電解質溶解後會完全解離為離子,溶液中不存在未解離的分子。以下是詳細解釋:
基本定義
完全電離學說(Complete Ionization Theory)認為,強電解質(如NaCl、HCl等)在水溶液中會全部解離為自由移動的離子,溶液中不存在原始化合物的分子形式。例如,氯化鈉溶解後僅以Na⁺和Cl⁻形式存在。
與弱電解質的區别
弱電解質(如醋酸)僅部分解離,溶液中同時存在離子和未解離的分子。這一差異是區分強、弱電解質的關鍵。
理論背景與發展
該學說屬于早期溶液理論的一部分,後續研究(如德拜-休克爾理論)發現,即使強電解質完全解離,離子間的相互作用仍會影響溶液的實際表現(如導電性)。這表明完全電離學說是一種理想化模型。
應用與局限性
總結來看,完全電離學說為理解電解質行為提供了基礎框架,但需結合後續理論修正才能更貼合實際。
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