مقدمهبسياري از پديده هاي زيستي ، طبيعي و نيز فرآيندهاي شيميايي در محلولهاي آبي صورت مي گيرند. بنابراين مطالعه محلولهاي آبي از جهات مختلف ضروري به نظر مي رسد تا با توجه به آن، اين فرآيندهاي زيستي، طبيعي، شيميايي و .. را بتوان بهتر مورد بررسي قرار داد.بحث اصلي ما مربوط به محلولهاي الكتروليت و نيز چگونگي رفتار محلولهاي الكتروليت از لحاظ ايده آل و غير ايده آل بودن مي باشد .پيشنهاد فرضيه تفكيك يوني در سال 1884 توسط آرنيوس زمينه بسيار مساعدي را براي مطالعه محلولهاي الكتروليت فراهم ساخت. نظريه تفكيك يوني آرنيوس در زمان خود توانست برخي از رفتار محلولهاي الكتروليت را توضيح دهد ولي با وجود اين بسياري از خواص محلولهاي الكتروليت را بر پايه نظريه آرنيوس نمي توان توضيح داد. در نظريه آرنيوس توزيع يونها در محلول كاملاً اتفاقي فرض مي شود و علاوه بر آن از نيروهاي حاصل از بر هم كنش يونها نيز صرفنظر مي گردد. در اين شرايط مي بايستي ضريب فعاليت يونها در محلول همواره برابر با يك شود. اين نتيجه گيري با تجربه و واقعيت سازگار نمي باشد و لذا اين مدل براي بيان رفتار محلولهاي الكتروليت مناسب نيست.مدل نسبتاً واقعي كه توسط قش دانشمند هندي براي توزيع يونها در محلول پيشنهاد شد ، بدين ترتيب است كه نظم يونها در محلول تا حدودي شبيه نظم آنها در شبكه جامد بلوري است. اما فاصله بين آنها در محلول از فاصله آنها در جامد يوني بيشتر است. در اين مدل نيروهاي بين يوني كه جنبه الكترواستاتيكي دارند به علت دخالت ثابت دي الكتريك حلال و زيادتر بودن فاصله بين يونها كاهش مي يابد. برپايه مدل قش ممكن است بتوان برخي از رفتار الكتروليت ها در محلول را به طور كيفي تجزيه و تحليل نمود. با وجود اين ، اين مدل هم در موارد بسياري از عهده توجيه نتايج مربوط به الكتروليت ها برنمي آيد.امروزه از راه مطالعات با پرتو x آشكار گرديده است كه آرايش يونها در محلول الكتروليت ها شبيه آرايش يونها در جامد يوني نيست، بلكه در محلول به دليل جنبش هاي گرمايي و برخي عوامل ديگر، آرايش يونها نسبت به حالت جامد در هم ريخته تر مي باشد .نظريه جديد الكتروليت ها به كار دباي و هوكل در سال 1923 بر مي گردد. دباي و هوكل در مدل خودشان فرض كردند كه يك الكتروليت قوي به طور كامل به يونهاي مثبت و منفي تفكيك مي شوند. برهم كنش بين يونها به كمك قانون كولني با فرض اينكه محيط از حلال خالص باشد محاسبه مي‌شود. با تقريب هاي رياضي مناسب، اين نظريه منجر به معادله اي براي محاسبه ميانگين ضريب فعاليت يك الكتروليت قوي در محلول رقيق مي‌گردد.مطابق اين مدل ، هريون تحت تاثير دائمي اتمسفر يوني اطراف خود قرار دارد و نسبت به آن بر هم كنش نشان مي دهد. اين برهم كنش باعث مي شود كه محلول داراي رفتار غير ايده آل باشد]1[.در نظريه دباي – هوكل انحراف از حالت ايده آل به نيروهاي فيزيكي دوربرد (مانند نيروهاي كولني ) نسبت داده مي شود ، ولي بين يونهاي داخل محلول علاوه بر برقرار بودن نيروهاي جاذبه الكترواستاتيك كولني ، نيروهاي ديگري مانند نيروهاي كوتاه برد و .. نيز وجود دارد. وجود نيروهاي كوتاه برد سبب تشكيل زوج يون مي گردد. اين امر اولين بار توسط بجروم پيشنهاد شد. بجروم با استفاده از مدلي مشابه مدل دباي و هوكل براي محلولهاي رقيق، احتمال يافتن يونهاي با بار مخالف را در فاصله اي معين از يون مركزي ترسيم كرد. منحني تغيير اين احتمال برحسب فاصله، يك مقدار مينيموم را در فاصله‌اي كه كار جدا نمودن دو يون با بار مخالف چهار برابر ميانگين انرژي جنبشي گرمايي به ازاي هر درجه آزادي است را نشان مي دهد.براي يونهاي بزرگ كه خيلي زياد نمي توانند به هم نزديك شوند ، فرض مي شود كه معادله حدي دباي – هوكل براي آنها رضايت بخش مي باشد. اما يونهاي كوچك قادرند خيلي به يكديگر نزديك شده و تشكيل زوج يون دهند.زوج يون تجمع يافته از كاتيونها و آنيونهاي هم ظرفيت به عنوان مولكول خنثي با ضريب فعاليت واحد ، در تعادل با يونهاي آزاد شركت مي كند.برطبق آنچه تا به حال گفته شد از ديدگاه الكترواستاتيكي ، رفتار غير ايده آل محلولهاي الكتروليت ممكن است قسمتي بر اثر عوامل فيزيكي و قسمتي بر اثر عوامل شيميايي باشد . در نظريه دباي – هوكل كه تفكيك يوني الكتروليت ها را در محلول كامل مي انگارد ، انحراف از حالت ايده آل را به نيروهاي فيزيكي دوربرد نسبت مي دهد كه برحسب ضريب فعاليت مورد ارزيابي قرار مي گيرد و زوج شدن يونها يا تجمع يوني در محلول بر طبق نظريه بجروم، ناشي از عوامل شيميايي مي باشد تعداد صفحات 95 word فهرست مطالب:فصل اولبرهم كنش يونها در محلول و ترموديناميك آنهامقدمه1-1 ترموديناميك محلولهاي الكتروليت1-1-1 رفتار غير ايده آل محلولهاي الكتروليت1-1-2 فعاليت يونها در محلول الكتروليت1-1-3 ضريب فعاليت يونها در محلول الكتروليت1-1-4 قدرت يوني1-1-5 پتانسيل شيميايي محلولهاي الكتروليت1-1-6 توابع ترموديناميكي اضافي محلولهاي الكتروليت1-2 نظريه دباي – هوكل1-2-1 قانون حدي دباي – هوكل1-2-2 قانون توسعه يافته دباي – هوكل1-4 نارسايي هاي نظريه دباي- هوكل و بحث تجمع يوني1-5 تعيين تجربي ضريب فعاليتفصل دومتجمع يونيمقدمه2-1 تجمع يوني2-2 نظريه تجمع يوني2-3 شواهد و اشكال تجمع يوني2-4 عوامل موثر بر تجمع يوني2-4-1- اثر ثابت دي الكتريك2-4-2 اثر غلظت2-4-3 اثر دما2-4-4 اثر شعاع و بار يونفصل سومروشهاي تجربي در اين پايان نامه ، مواد و وسايل مورد استفادهمقدمه3-1 شرح مواد مصرفي3-1-1 سديم فلوئوريد NaF3-1-2- پتاسيم نيترات KNO33-1-3- اتانول3-1-4- سديم كلريد NaCl3-1-5 آب3-2 شرح وسايل و دقت آنها3-3 روشهاي تجربي3-3-1- الف آب خالص3-3-1- ب محلول پتاسيم نيترات با غلظت هاي مختلف3-3-1- ج مخلوط آب و اتانول با درصدهاي جرمي مختلف اتانول3-4 نشر اتمي3-5 نشر بوسيله اتمها و يونهاي بنيادي3-6 طيف سنجي نشر اتمي3-3-2 تعيين قابليت حل شدن سديم فلوئوريد در آب خالص و در محلول پتاسيم نيترات با غلظتهاي مختلف در دماي 25 به روش نشر اتمي شعله ايفصل چهارمنتايج تجربي4-1 تعيين قابليت حل شدن سديم فلوئوريد در آب خالص در دماي 254-2 بستگي قابليت حل شدن سديم فلوئوريد با قدرت يوني در دماي 254-3 اثر ثابت دي الكتريك حلال مخلوط ( آب و اتانول ) بر قابليت حل شدن سديم فلوئوريد در دماي 25 به روش تبخير حلالفصل پنجمبحث و نتيجه گيريمقدمه5-1 محاسبه ثابت حاصلضرب حلاليت غلظتي سديم فلوئوريد در آب خالص و در دماي 255-2 محاسبه ثابت حاصلضرب حلاليت ترموديناميكي سديم فلوئوريد درآب خالص و در دماي 255-3 محاسبه ثابت حاصلضرب حلاليت دباي – هوكلي سديم فلوئوريد در آب خالصو در دماي5-4 محاسبه دوري براي رسيدن به غلظت زوج يون در محلول سيرشدهسديم فلوئوريد5-5 ترموديناميك تشكيل زوج يونضمیمه