电导率和摩尔电导率与浓度的关系
物化实验思考题
2.1 电解质溶液的电导思考题1. 什么是溶液的电导、电导率和摩尔电导率?它们的相互关系如何?答: 将电解质溶液放入两平行电极间,两电极距离为L ,两电极面积为A ,这时溶液的电导G 是:R G 1= = LA κ 式中电导G 即电阻的倒数,单位为西门子(S 或Ω-1);κ称为电导率,为电极面积为1 m 2,电极距离为1 m 时两极间的电导,亦即电阻率的倒数。
SI 单位为S ·m -1。
摩尔电导率的定义式是该溶液的电导率与其浓度之比。
Λm =cκ (8-19) 其物理意义表示两个相距1 m 的电极间含1 mol 电解质的溶液时两电极间的电导率。
单位为S ·m 2·mol -1。
2. 影响电解质溶液导电能力的因素有哪些?答: 电解质溶液的导电能力与温度、电解质性质、溶剂、溶液的浓度等因素有关。
3. 强、弱电解质的摩尔电导率与浓度的关系有何不同?答: Λm 随浓度变化的规律,强弱电解质各不相同。
强电解质的稀溶液符合科尔劳斯(Kohlrausch F )经验公式:Λm =Λm ∞ - A ×c式中,Λm ∞为无限稀摩尔电导率,A 为常数。
对弱电解质,导电离子数随溶液的稀释、电离度α的增大而增大,当溶液无限稀释时,弱电解质完全电离,α=1,因而有:α==ΛΛ∞数之比电解质溶液中导电离子mol m m14. 结合教材学习和你所完成的实验,谈谈电导率的测定有哪些应用?答: 1.计算弱电解质的解离度和解离常数; 2.测定难溶盐的溶解度; 3. 检验水的纯度;4 应用于动力学研究;5 电导滴定;等等。
2.2 蔗糖水解反应的速率常数测定思考题1. 蔗糖水解反应的反应速率常数k 值与哪些因素有关?答:与温度,催化剂有关。
2. 蔗糖水解反应中H +的作用是什么?答:起催化剂的作用。
3. 一级反应有什么动力学特征?答:① lnc 与 t 成线型关系。
②半衰期与反应物初始浓度无关。
物理化学电化学习题
第八章、第九章和第十章 电化学【复习内容提纲】1、电解质溶液的导电机理是什么?(原电池和电解池装置是怎么有持续的电流的)2、什么是法拉第电解定律?公式?这定律在电化学中有何用处?3、离子迁移数的定义?计算离子迁移数的几个公式? 知道离子迁移数的测定方法?4、电导、电导率、摩尔电导率的定义、公式、物理意义和单位?P16页例题 P18页例题5、电导率和摩尔电导率与浓度的变化关系?(一定要理解为什么) 图8.11和 图8。
126、什么是离子独立运动定律? 会计算电解质溶液无限稀释摩尔电导率的两种方法? P22页7、电导测定的应用。
【计算题】会计算电离度和平衡常数P26页例题 P57页 习题19 ;P58页 习题21 ;会计算难溶盐的溶度积 P28页例题 P57页 习题158、离子的平均活度,平均质量摩尔浓度,平均活度系数的计算公式 P58页 习题25离子强度的计算公式 P58页 习题249、什么是可逆电池(可逆电池具备的条件)?10、可逆电极的种类(有哪三类),会写电极反应和电极符号11、电池表示式和电池反应的“互译" P109页 习题1 ;P109页 习题212、电动势E 及其温度系数与有关热力学量的关系 【计算题】类似于P110页 习题5 习题613、电池电动势产生的机理?(电池电动势是怎么产生的)14、标准氢电极和参比电极(甘汞电极)的构造?优缺点?15、电池的分类和各类电池电动势的两种计算方法? P82页 例题1 例题2 例题316、电极电势及电池电动势的应用。
【计算题】 类似于P84页 求±γ P85页 求W SP K K ;;;17、什么是电极的极化和过电势?电极极化的原因? 图10。
418、电解时电极反应。
知道阴极和阳极的放电顺序(析出顺序)的依据?例如:电解ZnCl 2水溶液,两极均用铂电极,电解反应如何? 若均改用锌电极,结果又如何?19、金属的腐蚀和防护(简单了解)【电化学 练习】一、填空题1、Pt|Cu 2+,Cu + 电极上的反应为Cu 2+ + e -→Cu +,当有1F 的电量通过电池时,发生反应的Cu 2+ 的物质的量为 。
电导率
图9—3 电导率与浓度的关系某一温度下,几种电解质水溶液的电导率与其浓度的关系如图9—3所示。
由图可知,在相同浓度下,强电解质(HCl,KOH等)具有较大的电导率,而弱电解质(HA C)的电导率却小得多。
该图的另一个特点是有很多曲线出现极大值。
这表示浓度从两个相反的方向影响电导率。
由(9—15)式可知:电解质溶液的电导来源于离子的电迁移,溶液中离子数目增多(N±增大)可使电导率增大;当浓度增大到一定值时,离子数目虽然增多,但离子之间相互作用力加强,U±减小使电迁移速率降低,故浓度太大时,电导率反而减小。
三摩尔电导率1定义体积一定的电解质溶液中正,负离子的数目与溶液浓度有关,即带电粒子的数量随浓度而变化,这使电解质溶液表征其导电能力的物理量必须考虑浓度的影响。
为了对不同浓度、不同类型电解质的导电能力进行比较,引入一个新的量——摩尔电导率(molar conductivity),用符号表示。
定义摩尔电导率为电导率除以物质的量浓度,即(9—17) 如果电解质的物质的量浓度 c 单位为mol m-3 , 电导率的单位为S m-1,则摩尔电导率的单位为S m2mol-1。
由于电导率是两个平行电极距离为1m 时,1m3 溶液的电导,因此将含有1mol 电解质的溶液放在相距为1m的两平行电极板之间,所测得的电导即为该电解质溶液的摩尔电导率。
应该指出,使用摩尔电导率比较不同电解质的导电性能,只有组成的基本单元带有相同电量时才有意义。
为此,规定组成电解质的基本单位所含的电量与一个质子(或电子)的电量相等,所以对于电解质NaCl , CuSO4 , AlCl3,其溶液的摩尔电导率分别是(NaCl),(CuSO4 ), (AlCl3) (9—18)2 摩尔电导率与浓度的关系强电解质溶液和弱电解质溶液的摩尔电导率都是随溶液浓度的增大而减小,但原因有所不同。
强电解质溶液虽然全部电离,但浓度增大时离子间的相互作用加强,从而使电导减小;而对弱电解质来说,溶液浓度增大时,电离度减小,因而导致电导下降。
《物理化学》(电化学)知识点汇总
可逆电池热力学
一、电池反应的能斯特方程
aA dD gG hH
rGm
rGm
RT
ln
aGg aHh aAa aDd
(rGm )T ,P zEF
rGm zE F
EE
RT zF
ln
aGg aHh aAa aDd
能斯特方程
三、电极反应的能斯特方程
§5.5 原电池
等温、等压封闭体系: GT , p W '
可逆电化学反应:
rGT , p zEF
电池的书写方式
1. 发生氧化反应的负极写在左边,发生还原反应的正极写在右边。
2. 用单垂线“│”表示不同物相的界面,表明有接界电势的存在。 这种界面包括电极与溶液的界面,惰性电极与依附其上的气体或 液体之间的界面;用双垂线“ || ”代表盐桥,用以消除两种液体 的接界电势;用“,”代表混合溶液中的不同组分。
H / H2
H / H2
RT F
1 ln
aH
H2 Pt
0 8.314 298 ln1107 0.29 0.704V 96500
Fe2 / Fe H / H2 Zn2 / Zn, Fe最先析出
H / H2
H / H2
RT F
ln 1 aH
H2 Fe
0 8.314 298 ln1107 0.4 0.814V
m 则可以通过电解质的质量摩尔浓度计算得到。
1
m 对于质量摩尔浓度为
m
的电解质溶液有:
m m m m
1
m
(m
m
)
1
m
m
二、离子强度
第七章 电化学习题讲解
a v av av
m v mv mv
v
v
v
a m / m
7.电解质溶液的离子强度及平均活度系数的估算
(1)
I1 2
mB zB2
(2) lg =-A z+ z I
二、可逆电池
{ 1.可逆电池的条件
电池反应可逆 能量可逆
I 1 (0.00112 0.02 32 0.06112 ) 0.121 2
lg =-A z+ z I
4.Ag+1/2Cl2=AgCl反应在25℃,100kPa下进 行放热127.07kJ mol-1,若设计成可逆电池,在 可逆电池中进行,则放热32.998 kJ mol-1。该反 应的
(1)计算该化学反应的△rSm
解:
S体
QR T
4000 13.42J 298.15
K 1
mol 1
(2)当反应自发进行时(即不做电功)求环 境的熵变和总熵变
rS环
Q环 T
40000 134.2J 298.15
K 1
mol 1
S孤 S体 S环 147.6J K 1 mol1
F
96500
Ag (CN )32 / Ag
Ag / Ag
0.059lg[Ag ]
A(g CN)32- Ag+ +3CN-
Cu e Cu2 Cu e Cu
2Cu Cu2 Cu
ln K zFE RT
8.25℃时,Pt│H2(p)│HI(a)│AuI(s)│Au的电 池电动势E=0.543V,已知
强弱电解质溶液的摩尔电导率与浓度的关系
强弱电解质溶液的摩尔电导率与浓度的关系引言电解质溶液是由带电的离子和非离子溶质构成的溶液。
根据电离的能力,电解质可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质在溶液中能够完全电离,产生大量的离子,而弱电解质只能部分电离,在溶液中离子的浓度较低。
电解质溶液的电导率是衡量其导电性能的重要指标,而摩尔电导率则与溶液中溶质的浓度有关。
本文将探讨强弱电解质溶液的摩尔电导率与浓度之间的关系。
电导率与浓度的基本概念电导率电导率是描述电解质溶液导电性的物理量。
它用符号Λ表示,单位是S⋅m2⋅mol−1。
电解质溶液导电的原理是离子在溶液中的运动,因此离子的浓度和迁移率是导电性的两个重要因素。
电导率可以用下列公式表示:Λ=κc其中,κ代表电解质溶液的电导度,单位是S⋅m−1;c是电解质的浓度,单位是mol⋅m−3。
电导率随着浓度的变化而变化。
摩尔电导率摩尔电导率是描述电解质单个离子的运动能力的物理量。
它用符号Λm表示,单位是S⋅m2⋅mol−1。
摩尔电导率与电解质的浓度有关。
当电解质溶液中只有一种离子时,摩尔电导率可以由电导率和浓度计算得到:Λm=Λc当电解质有多个离子时,可以通过实验测得各个离子的摩尔电导率来计算总的摩尔电导率。
强电解质溶液的摩尔电导率与浓度关系强电解质溶液能够完全电离为离子,因此其溶液中离子浓度较高。
强电解质溶液的摩尔电导率与浓度之间有一定的关系。
根据强电解质的电离程度,可以将其摩尔电导率与浓度的关系分为以下几种情况。
1. 随浓度增加而线性增加对于一些强电解质溶液,摩尔电导率与浓度之间呈现线性关系。
随着浓度的增加,溶液中离子的数量增多,导致摩尔电导率的增加。
例如,KCl溶液在较低浓度范围内,其摩尔电导率与浓度呈线性关系。
浓度 (mol/L) 摩尔电导率 (S⋅m2⋅mol−1)0.1 69.90.2 138.80.3 207.70.4 277.60.5 346.52. 随浓度增加而趋于稳定对于某些溶解度较低的电解质溶液,其摩尔电导率会随着浓度的增加而趋于稳定。
7-2电导、电导率和摩尔电导率
HCl 0.966 0.930 0.906 0.833 0.798 0.769 0.811 1.011
KCl 0.966 0.927 0.902 0.816 0.770 0.652 0.607 0.577
CaCl2 0.888 0.798 0.732 0.584 0.524 0.510 0.725
-
400
HCl
增大而减小,但减小情况不同。
m/(Scm2 mol-1)
300
NaOH
200
AgNO3
(ii):强电解质:在溶液很稀时,Λm与 电解质的 c成直线关系,
m m A c
100
将直线外推至c =0时,截距为无限稀释
CH3COOH
的摩尔电导率—极限摩尔电导率
0
0.5
1.0
1.5
cB/mol dm3
例: m (NaCl) m (Na ) m (Cl)
m (BaCl2)
m (Ba2 ) 2 m (Cl )
2
m
(1 2
Ba2
)
2 m (Cl )
m (CH3COOH) m (H ) m (CH3COO)
在表示离子的无限稀释摩尔电导率时,应标明离子的基本单元
如:
m (12 Ba2 ), m (Ba2 ), m (12 SO42 ), m (Ba2 ) 2 m (12 Ba2 )
aB
a
a
a
例: 已知0.1molkg1HCl溶液的平均离子活度因子
γ±=0.795,试计算此溶液中HCl的活度及平均离子活度。
分析:利用 a b / b
a a
b
( b
b
)1/
b b
无限稀释摩尔电导率和电导率的关系
无限稀释摩尔电导率和电导率的关系下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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电导率和摩尔电导率 物理意义
电导率和摩尔电导率物理意义电导率是描述物质导电性能的物理量,存储了物质导电的信息。
摩尔电导率是对电导率进行标准化得到的一个量,更加具有普遍性和可比性。
下面将分别从电导率和摩尔电导率两个角度来详细阐述它们的物理意义。
首先来说说电导率。
电导率是用来评价物质导电性能的一个物理量。
它是指单位长度、单位截面积的物质导体,在单位电压下,单位电流通过的能力。
电导率越高,表示物质导电性能越好。
物质导电性能好意味着它对电流的传导能力强,电子更容易流动。
对于金属这种导电性能非常好的物质来说,电导率较高是其重要的特点。
其次,我们来谈谈摩尔电导率。
摩尔电导率是用来比较不同物质导电性能的一个物理量。
它将电导率通过了标准化的方式,将电导率转化为和物质的量有关的值。
摩尔电导率表示单位长度、单位截面积的物质导体,在单位电压下,单位电流通过的能力,同时还考虑了物质的量。
这样可以消除物质量的影响,使得不同物质的导电性能更容易进行比较和评估。
摩尔电导率的物理意义在于提供了一种科学的方法来研究物质的导电性能。
当我们比较不同物质的导电性能时,往往需要考虑不同物质的化学组成、摩尔质量等因素对导电性能的影响。
摩尔电导率允许我们将导电性能与物质的量联系起来,消除了物质量的影响。
这样一来,我们可以更加公正地比较和评估不同物质的导电性能,为科学研究和工程应用提供了有力的参考。
另外,摩尔电导率也具有一定的指导意义。
对于某些物质来说,其导电性能可能与其中的离子浓度有关。
通过测量摩尔电导率,我们可以推测和确定物质中的离子浓度,从而获取物质的化学成分和结构信息。
这对于化学分析和物质研究是非常有帮助的。
同时,通过测量摩尔电导率,我们也可以研究电解质溶液的电离度、电导机制等信息,为电解质和电解质溶液的研究提供了可靠的实验数据。
综上所述,电导率和摩尔电导率是描述物质导电性能的重要物理量。
电导率反映了物质导电能力的大小,摩尔电导率则标准化了电导率,消除了物质量的影响,更方便进行比较和评估。
什么叫溶液的电导,电导率,摩尔电导率
什么叫溶液的电导,电导率,摩尔电导率溶液的电导是指溶液中离子的导电能力。
在溶液中,离子会带着电荷移动,从而导电。
电导率是指单位长度、单位横截面积的导体所具有的电导能力,通常用西门子/米(S/m)或毫西门子/厘米(mS/cm)来表示。
电导率越高,说明导体的导电能力越强。
摩尔电导率是指在溶液中,单位摩尔浓度下的解离物离子对电流的贡献,通常用西门子/摩尔/厘米(S·m/mol)来表示。
摩尔电导率可以通过测量溶液电导率和溶液浓度,间接计算出来。
总的来说,电导、电导率和摩尔电导率都是衡量溶液导电能力的重要指标,具有广泛的应用价值,例如在化学实验中测量溶液浓度、质量分析和电化学反应研究等方面。
- 1 -。
摩尔电导率的影响因素
摩尔电导率的影响因素
摩尔电导率是指单位面积的电导,其大小主要受两个因素的影响,即电解质电离出的离子浓度的大小和离子所带电荷的多少。
另外,在实测过程中,由于电阻率与温度系数有关,所以电导率也会受到温度的影响。
温度对摩尔电导率的影响比较复杂。
对于金属,电导率会随着温度的升高而降低;对于半导体,电导率则会随着温度的升高而升高。
在一定温度范围内,电导率可以近似为与温度成正比。
此外,固态半导体的掺杂程度也会对电导率产生较大影响。
增加掺杂程度会提高电导率,而水溶液的电导率则与其中所含溶质盐的浓度有关。
离子摩尔电导率大小判断
离子摩尔电导率大小判断
离子的电导率是其电荷数和离子的大小的函数。
离子的电荷数越大,其电导率越大;离子的大小越小,其电导率越大。
因此,离子的电导率大小可以通过以下三个因素来判断:电荷数、离子大小和溶液中离子浓度。
首先,电荷数是影响离子电导率的最重要因素之一。
离子的电荷越大,其电导率越大。
例如,Na+的电导率要比K+的电导率大,因为Na+的电荷比K+的电荷大。
其次,离子的大小也是影响离子电导率的因素之一。
离子的大小越小,其电导率越大。
例如,Cl-的电导率要比I-的电导率大,因为Cl-的大小比I-的大小小。
最后,溶液中离子的浓度也会影响离子的电导率。
当溶液中离子浓度增加时,离子之间的相互作用也会增加,导致电导率增加。
但是,当溶液中离子浓度过高时,离子之间的相互作用会变得异常强烈,这会导致离子之间的运动变得困难,进而导致电导率减小。
综上所述,离子的电导率可以通过其电荷数、离子大小和溶液中离子浓度来判断。
离子的电荷数越大,其电导率越大;离子的大小越小,其电导率越大;溶液中离子浓度越低或过高,离子的电导率均会减小。
摩尔电导率
摩尔电导率摩尔电导率Λm是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为单位距离的电导池的两个平行电极之间,这时所具有的电导。
引入摩尔电导率的概念是很有用的。
因为一般电解质的电导率在不太浓的情况下都随着浓度的增高而变大,因为导电粒子数增加了。
为了便于对不同类型的电解质进行导电能力的比较,人们常选用摩尔电导率,因为这时不但电解质有相同的量(都含有1mol的电解质),而且电极间距离也都是单位距离。
当然,在比较时所选取的电解质基本粒子的荷电荷量应相同。
计算公式由于对不同的电解质均取1mol,但所取溶液的体积Vm将随浓度而改变。
设c是电解质溶液的浓度(单位为mol·m-3),则含1mol 电解质的溶液的体积Vm应等于1/c,根据电导率κ的定义,摩尔电导率Λm与电导率k之间的关系用公式表示为Λm=k·Vm=k/c其中k的单位为S·m-1,c的单位为mol·m-3,所以摩尔电导率Λm的单位为S·m2·mol-1。
关系当浓度降低时,粒子之间相互作用减弱,正、负离子迁移速率加快,溶液的摩尔电导率必定升高。
但不同的电解质,摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。
当浓度降低到一定程度后,强电解质的摩尔电导率接近为一定值,而弱电解质的值仍在继续变化。
若在同一浓度区间内比较各种摩尔电导率值的变化,例如就NaCl,H2SO4,CuSO4互相比较,就会发现,当浓度降低时,各个摩尔电导率值的变化程度不同。
CuSO4变化最大,H2SO4次之,而NaCl变化最小。
这是因为2-2价型盐类离子之间的吸引力较大,当浓度改变时,对静电引力的影响较大,所以摩尔电导率值的变化也较大。
强电解质通常当浓度在0.001mol·dm-3以下时,Λm与√c 之间呈线性关系Λm与浓度c之间有如下关系:其中β在一定温度下,对于一定的电解质和溶剂而言是一个常数。
Λm(∞)为溶液在无限稀释时的摩尔电导率,又称为极限摩尔电导率。
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电导率和摩尔电导率与浓度的关系
电导率(conductivity)是描述电解液导电性的物理量,而摩尔电导率(molar conductivity)是电解质溶液中单位浓度电解质离子所导电的能力。
它们与浓度之间存在一定的关系。
对于弱电解质溶液而言,浓度增加时,其电解质的离解程度会增加,电离出的离子数量增多,导电性也会提高。
因此,对于弱电解质溶液的电导率和摩尔电导率,随着浓度的增加,它们通常会增加。
对于强电解质溶液而言,随着浓度的增加,溶解度几乎不再发生明显的变化。
因此,在高浓度下,电解质溶液的电导率和摩尔电导率通常保持稳定,不再显著变化。
需要注意的是,摩尔电导率与电导率之间存在一定的关系,可以通过以下公式表示:
摩尔电导率(Λ)= 电导率(κ)/ 浓度(C)
其中,摩尔电导率通过电导率与溶液的浓度之间的比值来表示。
摩尔电导率的单位通常是西门子·米2/摩尔(S·m2/mol),而电导率的
单位是西门子/米(S/m)。
总结起来,对于大部分溶液而言,电导率和摩尔电导率通常随着浓度的增加而增加,尤其是对于弱电解质溶液。
然而,对于高浓度下的强电解质溶液,电导率和摩尔电导率趋于稳定,变化不大。