데바이-휘켈이론[Debye-Hückel’s theory]

강한 전해질 용액에 관해 1923년에 P. 데바이와 E. 휘켈이 제창한 이론. 전해질을 완전히 이온화된 것으로 가정하고, 용매는 단순한 유전체로 보아, 그 속의 이온 사이에 쿨롱의 힘이 작용하는 것으로 하여 이상용액과의 차이를 설명하려는 것이다.

이온의 공간적 분포는 한결같지만 한 이온I에 대한 다른 이온의 상대적 · 통계적 분포는 이온 간의 상호 작용에 의해 I에서의 거리의 함수가 되고 이온분위기가 형성된다. 이 분포에 있어서의 전하밀도에서 정전기 포텐셜을 결정하는 푸아송 방정식과, 역으로 정전기 포텐셜에서 전하분포를 결정하는 맥스웰-볼츠만 분포법칙을 동시에 풀면 두 가지가 결정된다.

i종 이온이 ei인 전하를 가지고 1c㎤ 안에 n개 들어있다고 하면 전해질 용액의 삼투압 P와 이상용액으로서 얻어지는 삼투압 P0의 비, 즉 삼투계수 g=P/P0noname01과 같다. 여기 k는 볼츠만 상수, T는 절대온도, xe는 용액의 유전상수로서 용매의 유전상수와 거의 같다. 이 식은 실험 결과와 일치하고, 강한 전해질의 비정상성을 설명한다.

이 이론의 통계역학적 기초는, J. E. 마이어 등에 의해 송이전개의 방법을 확장함으로써 이루어졌다. 또 일반 전해질 용액의 전기전도도에 관한 콜라우시의 법칙도 이 이론의 근본 가정에서 유도되었고, 농도와 당량 전기전도도의 관계에 관하여는 온사거의 식이 제출되어 있다. 데바이-휘켈이론은 콜로이드 전해질 · 플라즈마 등으로도 확장 적용되고 있다.