11-3. 电导、电导率、 摩尔电导率、 极限摩尔电导率 电导、电导率、 摩尔电导率、 极限摩尔电导率
Pb 2+ PbSO 4 -2e e e Pb 2+ PbSO 4 +2e Pb PbO 2 H2OH2O H + SO 4 = H + 硫酸
如何比较、测量和认识不同电解质溶液的导电能力 电导、电导率、 摩尔电导率、 极限摩尔电导率
电子导体 离子导体 导电机制 自由电子阴、阳离子 带电粒子单一多种 带电荷量单一多种(价态) 相互作用不变变(浓度) 化学变化无有 温度影响 T 升高、 R 升高 T 升高、 R 降低
电阻 电阻率 电导率 [S m -1 ] 电导 [S]
p.285
交流惠斯顿电桥 p.286
电 导 池 p.287
Cu KClCuO 纯 H 2 O 玻璃 (aq, 1 M) 电解质 = 观察 - 水 电导率 [S m -1 ]
摩尔电导率 摩尔电导率 m Molar Conductivity 摩尔电导率 摩尔电导率 m Molar Conductivity 两个相距为 1 m 的平行板电极间放置 1 mol 电解质溶液时的电导
p.289
p.288
摩尔电导率 摩尔电导率 m C - 体积摩尔浓度 [mol m -3 ] c VV mm [S m 2 mol -1 ]
须指定物质的基本电量 ( 皆以离子带 1F 电荷的量为准 ) czcz c 基本量为
m (HCl), m (1/2 H 2 SO 4 ), m (1/6 Al 2 (SO 4 ) 3 ) m (H + ), m (1/2 SO 4 = ), m (1/3 Al 3+ ) 摩尔电导率 摩尔电导率 m
25 C 时电解质水溶液的摩尔电导率 p.290
注意强、弱电解质溶液的区别 p.291
HCl KCl HAc 430
当 c 0 ,离子间相互作用可忽视 离子速度为定值, m 定值 极限摩尔电导率 m [S·m 2 ·mol -1 ]
25 C 时一些离子的极限摩尔电导率 ( -1 m 2 mol -1 ) p.293
H + (OH - ) 的特殊质子传输机制 p.294
比较导电能力时,需对比较的条件标准化 (a) (b) (c)(d) 几何 电解质的量 电荷数量 离子间相互作用 m m ( 基本量) m 1 m 3 1 mol1F( 正或负离子) c 0 2F( 分子 )
HCl KCl HAc 摩尔电导率的测量
强电解质 弱电解质 浓度降低 m 升高 m 显著升高 原因离子相互作用降低电离度升高 离子速度升高 离子数目增多 求 ?
离子独立运动定律 阳、阴离子极限摩尔电导率 三个强电解质 弱电解质
m 的测定 电导池常数
电 导 池
测定步骤 a. 测已知 的物质的 R K cell b. 测未知 x 的物质 R obs c.
d. e. ( 强电解质) f. ( 弱电解质 ) 测定步骤
11-5. 离子运动速度与离子淌度 dl dE U l E U )( 电场均匀时 离子淌度 U i Ionic mobility (m 2 ·s -1 ·V -1 ) 定义为离子在 下的运动速度
p.296
MA M + + A - t = 0 c00 t = tc(1- ) c c
Ac l E I l L c m I = I + + I -
(当c0)(当c0) 强、弱电解质皆符合
表 5 25 C 时离子的离子淌度 ( 单位 : m 2 s -1 V -1 ) p.298
11-6. 迁移数 Transport Numbers
p.301
p.302
溶液中仅有一种电解质
浓度不太大的强电解质溶液可近似
迁移数测定方法 1. 希托夫法 ( 电解法 ) n i 不包括电极反应可能溶入的部分
p.304
阴、阳区内 n 反应 的符号 >0, 由电极溶解下为正 n 反应 的符号 <0, 由电极沉积上为负
p.305
2. 界面移动法
Ak l R I E E I t x l U
p.306
导体 电子导体 R 离子导体 ( 平衡 ) L i K
11-7. 电导测定的应用 c + c - c ( 摩尔浓度 ) + z + c + z + c = - |z - |c ( 基本电量单元浓度 )
1. 摩尔浓度 电化学当量浓度
求 K sp 注意 c 的单位。 M -3 dm -3 c 和 m 的浓度的统一
(I-I 价弱电解质 )
NaOH HCl 电导滴定
BaCl AgNO 3
NaOH HAc 电导滴定
2.
3.
4. 不同价数的离子 i 的 i (U i ) 的值接近, 但导电能力差别明显
5. 强电解质浓度很稀时
6. 若离子浓度很稀时
7.
界面移动法,用于强电解质 ( =1) 对于弱电解质可用 “ 有效 Ui”= Ui
8.
9.
11. 普通蒸馏水多次蒸馏水高纯 ( 理论 ) 水 (s m-1) 10 -6
11-8. 电解质溶液的活度和活度系数 四类溶液体系 理想 实际 ( 非电解质 ) 弱电解质强电解质 分子间相互作用 部分电离学说 离子间相互作用 (1878 年 ) (1923 年 ) 还可分为离子键化合物 ( 真实电解质 ) 共价键化合物 ( 可能的电解质 )
对溶液中的 i 分子 理想 )ln(mimi RT o ii 非理想 ( 非电解质 )
电解质 ( 平衡 )
a 为整体性质不存在?并不代表溶液 中的分子活度, a 仍代表离子
定义离子平均活度
离子平均活度系数
不同电解质的溶液 同价型 相近 Z i 升高 降低
离子强度 (1921 年 ) 反映各离子电荷形成电场的强弱
恒 T 、 P 改变 dm u 引起 dG (1) (2)
若允许 dm 、 dn 均发生变化,但速度 0 ,仍 保持式 (2) 则体系自由能变化 ( 或 (2) 代入 (1)) 电离 + 未电离部分,整个电解质的化学势