8-电解质溶液导电能力

24 ? 3600
?
317.4Kg
（2）
m(实际）? m（理论）? ? ? 317.4 ? 0.97 ? 308Kg
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2020/1/8
练习题：
在酸性电镀铜溶液（主要是CUSO4）中， 以50.00A的电流电镀60分钟，假定阴极上只析 出铜，问能沉积出多少克铜？如果电流效率为 90%，析出相同质量的铜仍以50.00A的电流需 电镀多长时间？
一、电解质溶液的导电机理
离子迁移方向：
ClH+
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2020/1/8
离子的电迁移现象
H+ Cl-
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2020/1/8
电解质溶液的电导率和摩尔电导率
? 电导、电导率、摩尔电导率 ? 电导率、摩尔电导率与浓度的关系 ? 离子独立移动定律
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2020/1/8
电解质的Λm与c的关系
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2020/1/8
电解质的Λm 与c的关系
由图可见： 强电解质的Λm与C1/2在溶液很稀时接近直线
Kohlrausch 经验规律
?
m
?
?
? m
?
A
c
A是与电解质性质有关的常数。 将直线外推至
质溶液的浓度，单位为 mol ?m?3 。
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2020/1/8
电导、电导率、摩尔电导率
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2020/1/8
基本质点的选取
摩尔电导率必须对应于溶液中含有 1mol电解质， 但对电解质基本质点的选取决定于研究需要。
例如，对 CuSO 4 溶液，基本质点可选为 CuSO 4 或
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2020/1/8
两类导体
⒉ 第二类导体 又称离子导体，如电
解质溶液、熔融电解质等。
A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高，电阻下降 D.导电总量分别由正、负离子分担
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2020/1/8
强电解质 溶液的电导率随着浓度的 增加而升高。当浓度增加到一定程 度后，解离度下降，离子运动速率 降低，电导率也降低，如 H2SO4 和 KOH溶液。 中性盐 由于受饱和溶解度的限制， 浓度不能太高，如 KCl。
弱电解质 溶液电导率随浓度变化不 显著，因浓度增加使其电离度下降， 粒子数目变化不大，如醋酸。
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2020/1/8
三、摩尔电导率
摩尔电导率 在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放
置含有1 mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称 为摩尔电导率Λm，单位为 S?m2 ?mol。?1
? m ? ?Vm ? ? / c
Vm是含有1 mol电解质的溶液
的体积，单位为 m3 ?mol?1，c 是电解
(
1 2
CuSO
4
)
，显然，在浓度相同时，含有 1mol CuSO 4 溶
液的摩尔电导率是含有
1mol
(
1 2
CuSO4
)
溶液的 2倍。即：
?L
m (CuSO4 )
?
2L?
m
(
1 2
CuSO4 )
为了防止混淆，必要时在 ? m后面要注明所取基本质点。
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2020/1/8
c→０，得到无限稀释摩尔电导率
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2020/1/8
电导、电导率、摩尔电导率小结
项目
量
电导
电导率
摩尔电导率
表示符号
G
单位 相互关系
s
G? 1 R
?
?m
s ?m ? 1 s ?m 2 ?mol ? 1
? ?G l
A
?
?m? c
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2020/1/8
四、电导率与浓度的关系
电导率（ electrolytic conductivity）
因为 G ? A l
G? k A l
比例系数 k 称为电导率。
电导率相当于单位长度、 单位截面积导体的电导， 单位是 S ?m?1 或 ? ?1 ?m?1 。
电导率也就是电阻率的倒数：
R? ? l
A
k? 1
?
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解：
（1） m(Cu) ? MQ ? MIt ? 63.54 ? 50.00 ? 3600 ? 59.26g
ZF ZF
2? 96500
（2）Q（实际）? Q(理论）/ ? ? 50.00 ? 36000 ? 0.90 ? 2 ? 105C
t ? Q（实际）/ I ? 2 ? 105 ? 50.00 ? 4000s ? 66.67 min
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2020/1/8
电导率与浓度的关系
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2020/1/8
五、摩尔电导率与浓度的关系
由于溶液中导电物质的量已给定，都为 1mol， 所以，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。
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围绕教学大纲
紧密结合教材
方便教师讲课
便于学生理解
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2020/1/8
电解
电能
电池
化学能
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2020/1/8
电解质溶液的导电机理
1. 第一类导体
又称电子导体，如金属、石墨等。
A.自由电子作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担
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2020/1/8
一、电导
电导 电导是电阻的倒数，单位为 ? 或 ?1 S 。
G? 1 R
R? U, I
G? I U
电导 G 与导体的截面积成正比，与导体的长度成
反比： G ? A l
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2020/1/8
二、电导率
例题：
某氯碱厂电解食盐水生产氢气、氯气和氢氧化钠。每个 电解槽通过电流为 1.00×104A，（1）计算理论上每天每 个电解槽生产氯气多少千克？（ 2）如果电流效率为 97%，每天实际生产氯气多少千克？
解： （1）
m(Cl2 )
?
MQ ZF
?
70.9 ? 10?3 ? 1.00 ? 104 ? 2 ? 96500