期末复习第16章2014年

Λ / Λ m m
Λm Λ / c
m
def Λm Λm / c
实验 水
此外，强电解质溶液，浓度很低时：Λm Λm
Λm / c
def
Λmc Λm c
Λ v v
m

二、重要公式
1 例1 、基本单元为 K ， Ca 2 和 C l 的离子在25℃无 2 限稀释水溶液中的摩尔电导率分别为 73.5 104 ，

59.5 104 和 76.4 104 S m2 mol1 。试求浓度为
水溶液在 1 mol m3 的KCl和 2 mol m3 的 C aC l 2
(4)法拉第定律
（z-为负值）

nB nB (0)
B
Q zF
z＿反应电荷数,≠离子电荷数 zi F＿法拉第常数=Le=96485C· mol-1
l (5)电解质溶液电导率 G As def 3 / c c : mol m (6)摩尔电导率 Λ m
l G As
l 是电导池常数。 As
Λm

c
(7)科尔劳施(F.Kohlrausch)关系
适用于强电解质稀溶液 Λ m Λ A c
(8)离子独立运动定律
Λ m
m
Λm , 和 是无限稀释时电解质、正负离子的摩尔电导率。
v

v


Λ (HAc ) Λ (NaAc) Λm (HCl ) Λm (NaCl )
m H+ m Ac
Λm ( Ag 2CrO 4 ) 2 Ag CrO
+ 24
2Λ ( AgNO 3 ) Λ ( Na2CrO 4 ) 2Λ ( NaNO3 )
m
m
m
(9)弱电解质的解离度和平衡常数
例： t =0 平衡时
HAc H Ac
华东理工大学
East China University of Science And Technology
第十六章
电解质溶液
一、基本概念 电解质溶液的一些特殊性质 （1）平衡性质：电解质溶液的活度 （2）传递性质：离子的迁移、电迁移率、迁移数、 电导（G）、电导率（κ）、摩尔电导率（ Λm） 依靠离子的迁移与电极反应导电 第一类电解质溶液的活度 电解质溶液活度的理论 （1）离子氛的概念 （2）德拜－休克尔极限公式 ln Az z I ～ 0.150 mol kg
ln Az z I

I 0.275 mol kg 1
ln 1.1709 2 2 0.275,
0.086
注：掌握离子强度的定义式和德拜-休克尔极限公式。 def 1 （z-为负值） I bi z i2 ln Az z I 2 i
M z Xz


a M v X v ( S )
M X
a a M z X z
强电解质，溶解度c
v
v v v v K sp c z c v c v c v v c z
b vb
v a
2
1
2H + SO z 1 z 2
24
b 4 b
1/ 3
1 （2）离子强度 I 2 def 1 I 2
def
cz
i i
bi z i2
2 i i
(3)德拜-休克尔极限公式：适用条件是强电解质稀溶液
ln Az z I
b b
b
4
3b
o -
3
b 27 b
14

a b b
v


27
14
b b
o -

aB a 27 b b

o - 4

4
注：掌握第一类电解质溶液各种活度之间的关系
对于H2SO4水溶液 ： v v 3， b 2b，
b b
Λ / c
3 0 .997 g cm 例5. 25℃时纯水的密度为 ，电导率 4 2 1 349 . 8 10 S m mol ， 为 5.5 106 S m1， m, H 4 2 1 . 3 10 S m mol ， 试求水的 K w 198 m,OH
（1）平均离子活度 a a a

平均离子质量摩尔浓度 强电解质稀溶液 电解质作为整体的活度 例： H 2SO4
a b b b b b
def
v v 1 v b, b,
o -

def

v v 1 v
b vb
aB a a
+
v v b, b,
因为是稀溶液，
m
Λm (KCl) Λm (KCl)
Λm (KCl) Λ (KCl) / c
149.9 104 / 1
m
149.9 104 S m1
1 2 Λ ( C aC l C a C l 2 ) 2 2 2 59.5 104 76.4 104
Λ
m
Kc
1
t =0 平衡时
HAc
c c
c
H Ac
c
0
c
2c 0.12322 3 3 Kc 1.028 10 m ol dm 1 1 0.1232
1.78 105 m ol dm 3
例5. 25℃时纯水的密度为 0.997 g cm ，电导率 4 2 1 6 1 349 . 8 10 S m mol ， 为 5.5 10 S m ，m,H 4 2 1 K 198 . 3 10 S m mol ， 试求水的 w m,OH
b
3
2b
2
b 4 b
13
a b bo 41 3 b bo

aB a
v
4b b
o 3

3
例3、试分别计算由NaCl，CuSO4，LaCl3各0.025 mol 溶于1 kg水时的离子强度，并计算该混合溶液中的 -1/2 1/2 CuSO4的 ，已知A=1.1709 mol kg 解：对NaCl、CuSO4和LaCl3水溶液分别有
溶质为溶解的微溶 盐（微溶盐溶解后， 全部电离，为强电 解质）
c为总浓度 (表观浓度)
c 为 已 解 离 的 HAc 因 微 溶 盐 的 饱 和 溶 （或者解离的 H2O ） 液浓度c很小， 的浓度，因 c 很小， c 0 视为无限 c0 视为无限稀释溶液。 稀释溶液。
def Λm /c

例4、测得 1.028 10 mol dm 的HAc溶液在298 K 3 2 1 时的摩尔电导率为 4.815 10 S m mol 。试计算 醋酸在此浓度时的解离度 和解离常数 Kc 。 解：Λ m (CH3COO ) m (H ) m CH 3COOH
v
c
实验 水
v

v

,
c 的单位是mol m
3
Λm / c
def
例：溶解度为c 的Ag2CrO4溶液
3 K sp c z c 2 c c 4 c z 2 1 M X
(11) 计算水的离子积 纯水本身是一种弱电解质
def Λ 对运用 m / c 的理解和讨论
c是电解质（溶质）的浓度，需指明，分清溶剂和溶质。 微溶盐的溶解度 c和 弱电解质（如HAc，H2O）， 求解离度α，解离平衡常数Kc，离子积Kw 溶度积Ksp
溶 质 为 全 部 的 HAc 溶 质 为 已 解 离 的 （ 或 者 全 部 的 HAc （ 或 者 解 离 的 H2O ），它 包 括 已 那部分水） 解离及未解离的。
25℃时的电导率分别为多少？ 解：
Λm (KC l) K C l


, Λ c
m
73.5 104 76.4 104
Λm / c
def
149.9 104 S m2 m ol1
m
Λmc ，因为稀溶液，Λm Λ 注：
解法一：将电离的那部分水视为强电解质（溶质）， 摩尔电导率为 Λm Λm
Λm m ,H m ,OH
3
cH2O cH+ cOH

6
解 5.5 10 -3 mol m 离 4 ( 349 . 8 198 . 3 ) 10 的 水, = 1.003 104 mol m 3 1.003 107 mol dm 3 很 14 2 6 水的离子积： K c c 1 . 01 10 mol dm 小 w H+ OH def 注：应用电导率的测定，计算水的离子积 m
解法二：水的表观浓度c=1000×0.997/18.02=55.33mol· dm-3 =55.33×103mol· m-3
c
0
0
表观浓度c
c c
c
c
Λm / c
def
Λ / Λ m m
2 c 2 cm Kc 1 m ( m m )
(10)计算微溶盐的溶解度(c)和溶度积(Ksp）
M X (s)
K sp
a a M z X z
3