1.电解质溶液、电导
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电导率与浓度的关系
2. 摩尔电导率与浓度的关系
C↓时,离子间的相互作用力↓ 运动速度↑, Λm↑ C →0, Λm =Λm∞。
m/Sm2 mol-1
HCl H2SO4 NaCl
在浓度较低范围内
Λm Λm (1 c )
是电解质的无限稀释摩尔电导率, Λm
c /(molL-1)1/2
+
+
+
+ +
+
+
-
+
第一节 电解质溶液的导电性质
电化学导论
内容:化学能 化学能 应用:
电解池
原电池
( 1 )电导法测解离常数, 溶解度,检验水纯度 1.电信号响应快 ( 2 )电导滴定,确定终点 等 2.测量准确度高 电解质溶液 内容: 原电池 可逆电池电动势
电解池和原电池均由电极和电解质溶液组成
作用力可以忽略。 HAc
c /(ห้องสมุดไป่ตู้olL-1)1/2
弱电解质溶液的摩尔电导率 与浓度的关系
HCl
m/Sm2 mol-1
强电解质求Λm∞ → 外推法。
弱电解质Λm∞ ?
H2SO4
NaCl
HAc
c /(molL-1)1/2
电解质溶液的摩尔电导率 与浓度的关系
四、离子独立运动定律
在无限稀释的溶液中,电解质全部电离。离子间彼此 独立运动,互不影响。——离子独立运动定律
=6.02×1023个/mol×1.602×10-19C/个
5.1 电解质溶液导电性质
3.说明:
(1)法拉第定律没有使用的限制条件,不受T、P,电极材料、
溶剂性质的影响。是自然界中为数不多的最准确定律之一。 (2)不仅适用于电解池,同样适用于原电池。 (3)应用: 库仑计,电量计。(n→Q)
+
+
1-1型弱电解质在溶液中的电离平衡 起始时: 平衡时: 电离度:
2.电极及其分类
阳极:发生氧化反应的电极 阴极:发生还原反应的电极 正极:电势高的电极
电化学约定
物理学约定
负极:电势低的电极
3.原电池与电解池(电、化学能相互转化的两大装置) 电解池:电能转化为化学能的电化学装置 原电池:化学能转化为电能的电化学装置
5.1 电解质溶液导电性质
一、电解质溶液导电机理
五、电解质溶液的电导测定应用
1. 检验水的纯度
水中离子杂质越少,电导率越小
= 10–1 Sm–1 普通蒸馏水 = 10–3 Sm–1 (符合药用要求) 重蒸馏水 = 10–4 Sm–1 电导水 = 10–6 Sm–1
自来水
五、电解质溶液的电导测定应用
2. 弱电解质电离度和电离常数的测定
阴极 H+ 向阴极迁移 2H+ +2e- H2(还原反应) 阳极 Cl– 向正极迁移 2Cl–– 2e- Cl2(氧化反应) 电池反应 Pt
H+ Cl-
E e e Pt
HCl电解质溶液
5.1 电解质溶液导电性质
电解质溶液导电机理:
电解质溶液通过两极(极板和电解质溶液接 触面)上的氧化还原反应和正负离子的定向 迁移而实现导电。
强电解质溶液摩尔电导率 与浓度关系
可由直线外推法求得。
三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系
2. 摩尔电导率与浓度的关系
弱电解质 溶液变稀时离解度增大,致使参加导电 度的降低而显著增大。 当溶液无限稀释时,电解质已达
m/Sm2 mol-1
的离子数目大为增加,Λm 的数值随浓
100% 电离,且离子间距离很大,相互
强电解质溶液
C较小时:随浓度的增大而升高
C增加到一定程度后,离子间的 相互作用增大,离子的运动速率 降低,电导率反而下降 弱电解质溶液
HCl H2SO4
/Sm-1
KOH KCl NaCl HAc NaOH
浓度增大时,电离度减小,离子 数目变化不大,电导率随浓度的 变化不显著。
c /molL-1
-
+ +
+
+
-
+ + 第二节、第三节 电解质溶液的电导及测定和应用
(一)电导
电导是衡量电解质溶液导电能力的物理量。 电导G(L) 电阻的倒数,S(西门子 )或1
电解质溶液的电导与极板截面积 A 成正比,与两极板间 距离成反比。 :电导池常数,表示电导池几何特征的因子)
(二)电导率
令:
1
注意:
1. c单位:mol· m3
S m2 mol1
nB=1mol
1m
2. 用m比较不同类型电解质的导电能力时,必须规定基本单元。即 荷电量必须相同,均为1mol电子对应的物质量。 1 1 m ( KCl), m ( MgCl2 ), m (( H 3 PO4 ) 2 3
四. 电导率、摩尔电导率与浓度的关系
Λm λm, λ m,
, : 1mol电解质中产生 mol正离子, mol负离子
应用:求弱电解质的 m
Λm (HAc) λm (H ) λm (Ac ) [ λm (H ) λm (Cl )] [ λm (Na ) λm (Ac )] [ λm (Na ) λm (Cl )] Λm (HCl) Λm (NaAc) Λm (NaCl)
1m2
l L A
单位:Sm1
1m
物理意义:相距1 m、截面积为1 m2的两 平行电极间放置(V=1 m3)电解质溶液 时所具有的电导。 (比电导)
(三)摩尔电导率 ( m )
1. 定义:相距为1 m的两平行电极间放置含有1 mol电解 质的溶液所具有的电导。
1 Λm Vm C
即: (1)离子电迁移 (2)电极反应
5.1 电解质溶液导电性质
二、法拉第电解定律——电量与反应数量之间关系
Q nZF
Q:电解时通过的电量 ,单位:库仑(C)
Q It
n:电极上参加反应的物质B的物质的量(mol) z:电极反应中的电子计量系数(转移电子数)
F:法拉第常数(96500 C/mol
一. 电解质溶液导电性质
一、电解质溶液的导电机理
1.导体及其分类 第一类导体:依靠电子的定向迁移来导电,又称电子 导体,如金属、石墨等。 特征:温度升高,导电能力下降 第二类导体:依靠离子的定向迁移来导电,又称离子 导体,如电解质溶液或熔融电解质等。 特征:温度升高,导电能力增强
5.1电解质溶液导电性质