Levchenkov с

Физични и Colloid Chemistry

Обобщение на лекции за студенти от Биологически факултет на ТОИ (РСЕ)

3.4 ПРОВОДИМОСТ електролитни разтвори

3.4.1 проводимостта на електролитни разтвори

Електрическият ток е най-нормалното придвижване на заредени частици. Разтвори на електролити имат йонна проводимост (проводници са така наречения втори ред), т.е. електропроводимост на разтвори на електролити, причинени от движението на йони в електрическо поле (за разлика от електронната проводимост на проводници от първия вид).

Големината на преференциално йон движение в посока на един от електродите чрез преминаване ток през разтвора съотнесени към потенциалния градиент на 1 V / cm, е абсолютната скорост на движение йон. Абсолютната скоростта на движение йон имат стойности от порядъка на 0,0005 - 0003 см 2 / (V · а). Абсолютната скорост U + катиони и аниони U-различни; Това води до факта, че йоните на различни признаци толерират различни количества електроенергия.

Всеки проводник, през които протича ток, е за определено съпротивление R, който в съответствие със закона на Ом, е директно пропорционално на дължината L на проводника и обратно пропорционална на площта на сечение S; съотношение е съпротивление на материала # 961; - проводник резистентност с дължина 1 см и 1 cm 2 напречно сечение:

Както е количествена мярка за способността на електролитния разтвор за провеждане на електрически ток, се използва обикновено проводимост # 954; (Капа) - реципрочната стойност на съпротивление (т.е. реципрочната стойност на съпротивление кал колона между електродите на 1 cm 2. намира на разстояние 1 cm):

, Ом -1 cm -1 (III.33)

Големината на проводимост на електролита зависи от няколко фактора: естеството на електролит, температурата, концентрацията на разтвора. Проводимост на електролитни разтвори (за разлика от първия тип проводимост проводници) се увеличава с повишаване на температурата, която е причинена от увеличаване на йонната скорост чрез понижаване на вискозитета на разтвора и намаляване на солватирани йони. Зависимостта на проводимостта на концентрацията на разтвора е показана на Фиг. 3.9.

Фиг. 3.9 зависимостта на проводимост от концентрацията на електролити
(1 - H 2SO 4 2 -. КОН, 3 - СН3 СООН)

Както се вижда от фигурата, с повишена концентрация на проводимостта на разтвори първоначално увеличава, достигайки максимална стойност и след това започва да намалява. Тази връзка е много ясно изразено за силните електролити и много по-лоши за слабите. Наличието на максимум на кривите се обяснява с факта, че в разредени разтвори на силни електролити скорост йон е само малко зависими от концентрацията и # 954; Първите увеличава почти в директно пропорционално на броя на йони; амплифицира с увеличаващи се концентрации на взаимодействието на йони, което намалява тяхната скорост на движение. За слаби електролити присъствие на максимум в кривата дължи на факта, че с увеличаване на концентрацията намалява степента на дисоциация, и когато определен брой концентрация йони в разтвора започва да се увеличава по-бавно от концентрацията. За да се отчете ефекта на електропроводимостта на разтвори на електролити, тяхната концентрация и взаимодействието между йоните въвежда понятието моларното проводимостта на разтвора.

3.4.2 моларен проводимост на електролитни разтвори

Моларен разтвор проводимост # 955; е реципрочната стойност на съпротивление на разтвор, съдържащ 1 мол на разтвореното вещество и поставен между електродите, разположени 1 см. От проводимост # 954; и моларната концентрация на разтвор С моларен проводимост е свързано със следното равенство:

, Ом -1 cm 2 мола -1 (III.34)

Моларното проводимост на двете силни и слаби електролити се увеличава с намаляване концентрации (т.е. увеличаване разреждане на разтвор V = 1 / C), достигайки гранична стойност # 955; о. наречен моларен проводимост при безкрайно разреждане (Фигура 3.10 -. 3.11).

Фиг. 3.10 Зависимост на моларен Фиг. 3.11 Зависимост на кътник
електропроводимост от концентрацията. електропроводимостта на разреждането

За слаб електролит, като зависимост от концентрацията на моларното проводимостта се дължи главно на увеличаване на степента на дисоциация с разтвор на разреждане. В случай на силен електролит с намаляваща концентрация на йони отслабена взаимодействието между тях, като по този начин увеличаване на тяхната скорост и по този начин моларното проводимостта на разтвора. Последните се свързва с абсолютната скорост на движение на катиони и аниони U + и U-Арениус уравнение (III.35):

F. Kohlrausch показа, че моларното проводимост на електролитни разтвори безкрайно разрежда всяка от йони прави независима принос, и # 955; о е сумата от моларните проводимостта на катион и анион # 955 + и # 955 - (т.нар йон мобилността) и формулирани закона на движението за независимост на йони:

Моларното проводимост в безкраен разреждане е сумата на мобилност електролитна катион и анион на електролита.

Заместването на този израз в уравнението на Арениус (III.35) и се предполага, че в безкрайно разреждане на степента на дисоциация # 945; равно на единство, ние получаваме:

Електролитно мобилност е съществена характеристика на йон отразява участието си в проводимостта на разтвора.