![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электрическая проводимость растворов электролитов
В отсутствие внешнего электрического поля ионы в растворе находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении. При возникновении разности потенциалов они приобретают направленное движение от одного полюса к другому: катионы и анионы движутся в противоположных направлениях. Таким образом, возникает электрический ток. В отличие от металлов, которые характеризуются электронным механизмом электропроводности, в растворах электролитов электричество переносится за счет движения ионов. Поэтому электролиты относят к проводникам второго рода. Количественная характеристика способности системы проводить электрический ток – электрическая проводимость. Единицей электропроводности растворов электролитов служит удельная электрическая проводимость – величина, обратная удельному сопротивлению:
где r – удельное сопротивление
R – общее сопротивление проводника, Ом; l – длина проводника, м; s – поперечное сечение проводника, м2. Удельная электрическая проводимость раствора электролита – это электрическая проводимость объема раствора, заключенного между двумя параллельными электродами, имеющими площадь 1 м2 и расположенными на расстоянии 1 м друг от друга. Удельная электрическая проводимость зависит от – концентрации электролита; – вязкости и диэлектрической проницаемости растворителя; – температуры; – скорости движения ионов, которая зависит от величины заряда иона и его радиуса с учетом гидратации.
Наряду с удельной электропроводностью в электрохимии используется молярная электрическая проводимость λ – электрическая проводимость, отнесенная к числу моль растворенного вещества в 1 м3 раствора: Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
где V – разведение (объем раствора, в котором содержится 1 моль электролита). Для практических расчетов можно применять производные единицы измерения, например, если выразить концентрацию с в моль/дм3, то связь между молярной и удельной электропроводностью выражается уравнением:
Молярная электрическая проводимость раствора электролита равна электрической проводимости объема раствора электролита, содержащего 1 моль растворенного вещества и находящегося между двумя параллельными электродами площадью 1м2, расположенными на расстоянии 1 м друг от друга. На рис. кривая I соответствует сильному электролиту, кривая II – слабому электролиту. В условиях предельного разбавления выполняется закон независимого движения ионов – закон Кольрауша, согласно которому предельная молярная электропроводность раствора электролита равна сумме молярных электропроводностей катиона и аниона при бесконечном разбавлении:
где Подвижность иона характеризует количество электричества, которое переносит ион и определяется абсолютной скоростью его движения (т.е. скоростью движения при напряженности электрического поля 1 В/м):
где F – число Фарадея F = 96480 Кл/моль;
Абсолютная скорость движения большинства ионов равна (4 ¸ 8)10-8 м2/(В× с). Исключение составляют только ионы Н+ и ОН–, абсолютные скорости движения которых очень велики. Абсолютные скорости движения катионов и анионов неодинаковы, то доля электричества, переносимого отдельными ионами может различаться. Для характеристики количества электричества, переносимого данным видом ионов применяют числа переноса. Число переноса – это отношение количества электричества, перенесенного данным видом ионов к общему количеству электричества, перенесенного раствором электролита. Числа переноса катионов t+ и анионов t– можно выразить через электропроводности: Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе
Таким образом, числа переноса – это относительные подвижности ионов. Сумма чисел переноса катионов и анионов
Влияние межионного взаимодействия на электропроводность раствора отражает коэффициент электрической проводимости fl:
Взаимосвязь l с fl и степенью диссоциации a можно выразить уравнением:
Для растворов слабых электролитов межионным взаимодействием можно пренебречь, тогда fl» 1, тогда из чего следует
Таким образом, измерив электропроводность раствора определенной концентрации, можно определить степень диссоциации электролита. Значение λ ¥ можно рассчитать по уравнению Кольрауша на основе справочных данных или определить экспериментально. Для этого измеряется электропроводность растворов слабого электролита различной концентрации. В соответствии с законом разбавления Оствальда
Приведем уравнение к линейному виду, разделив единицу на правую и левую части:
Разделим на
Зависимость электропроводности раствора слабого электролита от концентрации можно выразить с помощью уравнения Оствальда. Для раствора слабого бинарного электролита (a < < 1) в соответствии с законом разбавления Оствальда получим:
тогда
Из уравнения следует, что молярная электропроводность раствора слабого электролита уменьшается с увеличением концентрации. Для сильных электролитов α ≈ 1, тогда
следовательно, по значению электрической проводимости раствора данной концентрации можно рассчитать коэффициент электропроводности. Зависимость молярной электропроводности раствора сильного электролита от концентрации выражается уравнением Онзагера:
где а и b – теоретические коэффициенты, зависящие от диэлектрической проницаемости растворителя, вязкости растворителя и температуры. Как видно из уравнения Онзагера, с увеличением концентрации электролита электропроводность раствора уменьшается. С повышением температуры электропроводность растворов электролитов увеличивается. Это объясняется понижением вязкости раствора с возрастанием температуры и увеличением скорости перемещения ионов, а для слабых электролитов также увеличением степени диссоциации.
|