Abzallar:
Bir mol maddanyň düzüminde $N_A = 6.02\cdot 10^{23} \cdot 1/\mathrm{mol}^{-1}$ molekulalar bolýar.
Geçen asyryň başynda Peter Debye we Enrih Hukel köp sanly beýleki zarýadly bölejikler bilen gurşalan zarýadly bölejikleriň özüni alyp barşyny beýan edýän ilkinji teoriýany işläp düzdüler. Bu çemeleşme plazmada we elektrolitlerde köp hadysalary mukdar taýdan düşündirse-de, ionlaryň çözgütlerde özüni alyp barşy bilen baglanyşykly köp esasy soraglar çözülmän galýar.
Elektrolitlerdäki mikroskopik hadysalaryň teoretiki düşündirilişi üçin, udel garşylygyň $\rho$ ýerine elektrik geçirijiligi $\kappa$ ulanmak amatlydyr. Uzynlygy $L$ we kese-kesiginiň meýdany $S$ bolan uzyn simiň $R$ garşylygy elektrik geçirijiligiň üsti bilen aşakdaky ýaly aňladylýar:
\[ R = \frac{L}{\kappa S}.\]
Eger $I$ tok güýji, $S$ kese-kesigiň meýdanyndan birhilli akýan bolsa, toguň dykyzlygy $j=I/S$ görnüşde aňladylýar.
Wagtyň geçmegi bilen haýal üýtgäp bilýän dürli himiki hadysalar sebäpli ergin-elektrod interfeýslerinde hemişe parazit naprýaženiýesiniň bardygyny unutmaň. Indiki ölçegleriňizde bu naprýaženiýeniň bardygyny göz öňünde tutmalydyr. Parazit naprýaženiýesini göni ölçemezlik iň gowusydyr ýa-da hasaplamalaryň formulalaryna goşmazlyk.
Diňe grafit sterženleri elektrolit bilen aragatnaşyga girmeli, sebäbi olaryň üstleri metal üstlerden has inert.
B4 4.00 $\kappa$ elektrik geçirijiligi tapmak üçin ulanjak gurluşyňyzy çyzyň. Ölçeg prosedurasynyň jikme-jikliklerini Diňe diagrammalary ulanyp düşündiriň.
Erginiň $\kappa$ elektrik geçirijiliginiň ergindäki duzuň $c$ molýar konsentrasiýasyna baglylygyny ölçäň. Azyndan 10 sany ölçeg ediň.
Bellik: $\kappa$ ölçemek üçin gurluşda, toklaryň ulanylýan naprýaženiýeniň köpüsiniň düşýän giňişliginde toklaryň nähili paýlanýandygyna anyk düşünmeli.
Bu erginde, $\rm NaCl$ duzy tutuşlygyna $\rm Na^+$ we $\rm Cl^-$ zarýadly ionlaryna dissosirlenýärler. Şonuň üçin $c$ molýar konsentrasiýaly duz ergininde, duz $c$ konsentrasiýaly natriý $\rm Na^+$ ionlary we hlor $\rm Cl^-$ ionlary görnüşinde bolýar. Ionlaryň zarýady $\pm e$, bu ýerde $e=1.60\cdot10^{-19}~\mathrm{C}$. Mundan soňra natriý ionlaryna gysgaça položitel zarýadly ion diýeris we «$+$» indeks bilen belgiläris, we hlor ionlaryna otrisatel zarýadly ion diýeris we «$-$» indeks bilen belgiläris.
Ionlaryň iki görnüşi hem daşky $\vec{E}$ elektrik meýdanynyň täsirinde herekete başlap elektrik akymyny döredýärler. Şepbeşik suwuklykda hereket edýän islendik jisime şepbeşiklik sürtülme güýji $\vec{F} = - \mu \vec{v}$ täsir edýär, bu ýerde $\mu$ elektrik mobilitidir (podwižnost). Suwuň şepbeşiklik koeffisienti $\eta = 8.9\cdot10^{-4}~\mathrm{Pa}\cdot\mathrm{s}$.
Ionlaryň özara täsirini hasaba almaň.
Jogabyňyzy ionlaryň $\mu_+$ we $\mu_-$ mobilitisiniň hem-de $c_+=c_-=c$ molýar konsentrasiýasynyň üsti bilen aňladyň.
Bu gyşarmalary hil taýdan düşündirip bolar: teoriýany gurmakda ionlaryň özara täsirini hasaba almadyk. Konsentrasiýa artdygyça, ionlaryň arasyndaky ortaça aralyk azalýar, şonuň üçin ters tarapa hereket edýän ionlar kiçi aralyklarda biri-birine ýakyn geçip başlaýar. Ionlaryň özara täsiri tebigatda Elektrik (Şarl Klon) bolup, agyrlyk güýji bilen meňzeşlik ulanylýar: täsir parametri näçe kiçi bolsa, gyşarmalar şonça güýçli bolar.
Bu gyşarmalary aňsatlyk bilen hil taýdan düşündirip bolar: teoriýa gurlanda, ionlaryň biri-biri bilen negatiw täsiri däl. tarapa hereket edýän ionlar biri-biriniň ýanynda gysga aralyklara dargaýarlar. Ionlaryň özara täsiri çekimsiz täsir edýär we agyrlyk güýjüne degişlidir: nyşan näçe kiçi bolsa, şonça-da gyşarma güýçli bolar.
Diňe ionlaryň mobilitisini düşündirenimizde (özara täsirini hasaba almaň) molýar geçirijiligi çäklendirmek düşünjesi $\Lambda_0=\Lambda(c=0)$ ulanyşlydyr.
