デバイ-ヒュッケルの式

デバイ-ヒュッケルの式は電解液の中のイオン相互作用統計力学的に解析したものである。ピーター・デバイエーリヒ・ヒュッケルの名前にちなんでいる[1]

電解液全体で電気的中性の条件が成り立っていることと、各イオンが統計的に分布することを仮定する。

活量係数

電解液中のある成分(イオン)の 活量 とイオン濃度には、活量係数をとすると次の関係がある。

活量係数は次のように書ける。これを拡張デバイヒュッケル式と言う。

ここではイオン半径、電気素量誘電率ボルツマン定数は温度、アボガドロ定数である。またイオン強度は、を電解液の濃度、をイオンの電価として、次のように書ける。

活量係数は次のようにも書ける。

デバイ-ヒュッケルの式の妥当性の範囲は、だいたい mol dm-3の領域である。

デバイ長

デバイの遮蔽定数ともよばれる)の逆数

はまわりのイオンの影響でイオンの電荷による電界の影響が小さくなる距離を示しデバイ長とよばれる。

なお、プラズマに関連してのこの概念については項目「デバイの長さ」を参照。

脚注

  1. P. Debye and E. Hückel, "Zur Theorie der Elektrolyte. I. Gefrierpunktserniedrigung und verwandte Erscheinungen," Physikalische Zeitschrift, 24, p.185 (1923)
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