物理化学82电解质溶液的导电性质

2SO4
)
2Λm
(
1 2
K2SO4
)
摩尔电导率与电解质浓度的关系
强电解质
• Λm随cB 降低而增大 • 在溶液很稀时，Λm与电 解质的cB成直线关系 • 将直线外推至cB =0时所 得截距为无限稀薄的摩尔 电导率 Λm
弱电解质 • 在溶液很稀时, Λm随cB的降 低而急剧增加； • 不能准确地外推求 Λm
G A
l
电导率， SI单位为 S·m-1
G A
l
电解质溶液的电导率相当于两极板为 单位面积，其距离为单位长度时溶液 的电导
lG A
KcellG
Kcell
l A
称为电导池常数
如何测定 ？ 用已知 的溶液测其电导，确定Kcell，再测待测溶
液的电导
电导率与电解质浓度的关系
强电解质： κ随c的增大而增大，经 过极大值后，则随c的 增大而减小。 原因：离子数目
00 cα cα
弱电解质的电离度：
Λm
Λ
m
则
Ky c
c
cy
2
c1
c cy
2
1
cy
(2) 测定难溶盐的溶解度
例8-2: 电导的测定得出25 oC时AgCl饱和水溶液 时的电导率为3.41×10-4 S·m-1。已知同温下配制 此溶液所用水的电导率为1.60×10-4 S·m-1。
Λm (Ag ) 61.9104 S m2 mol1 ； Λm (Cl ) 76.31104 S m2 mol1
3. 离子独立运动定律 科尔劳施根据大量实验事实总结出：
K+
与
Li+
Cl与
NO3-
正/负离子的导电能力与反离子的存在无关。
离子独立运动定律
在无限稀释溶液中，离子彼此独立运动，互不影 响，无限稀释电解质的摩尔电导率等于无限稀释时 阴、阳离子的摩尔电导率之和。
对电解质 Mν+ Aν-
Λm
Λ m,
Λ
m,
电解质溶液通电，正、负离子分别向阴、阳极移动
正、负离子迁移导电，总电量= 每种离子导电之和
正、负离子移动的速率不一定相等 各种离子传递电量不一定相等
阳极区A中间区 B阴极区
+++++++++++++++
++++++++++
+
++
+++++ ++++
A
B
+=3 -
离子的电迁移现象
阳离子运动速率 阴离子运动速率
试计算25 oC时AgCl的溶解度。
分析：因AgCl在水中溶解度很小，溶液极稀，故
(饱和溶液) = (AgCl ) + (H2O)
Λm
Λ
m
Λ
m
(Ag
)
Λ
m
(Cl
)
由Λm
AgCl
AgCl c
，
可求得c AgCl。
解： (AgCl) (溶液) (H2O)
(3.41104 1.60104 ) S m1 1.81104 S m1
=(42.616+8.592－12.665)103 S·m2·mol1 =38.543103 S·m2·mol1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4. 电导测定的应用
• 检验水的纯度(高纯水，
即电导水κ＜1×10-4 S·m-1)
(1)求弱电解质的电离度α和解离平衡常数Kcy
以HAc
解离前 c 解离平衡时 c(1－α)
H+ + Ac- 为例，设电离度为α。
阳离子运载的电量(Q 阴离子运载的电量(Q
) )
阳极区物质的量的减少 = 阴极区物质的量的减少
离子迁移数：每种离子所运载的电流的分数
t
I I
Q Q Q
t
I I
Q Q Q
t t 1
2. 电导、电导率和摩尔电导率
(1) 电导 电导是电阻的倒数
G 1 R
电导的单位 Ω-1 西门子，符号S
(2) 电导率
§ 8.2 电解质溶液的导电性质
1. 离子的电迁移 2. 电导、电导率和摩尔电导率 3. 离子独立运动定律 4. 电导测定的应用
§ 8.2 电解质溶液的导电性质
1. 离子的电迁移
离子在电场作用下定向运动
B =f（温度，浓度，电场强度）
温度和浓度一定
B ∝ 电场强度成正比
单位电场强度下离子的运动速率叫离子的电迁 移率，用符号 uB 表示
Λm
Λ
m
Λ
m
(Ag
)
Λ
m
(Cl
)
(61.9104 76.31104 ) S m2 mol1 138.21104 S m2 mol1
AgCl c Λm AgCl
1.81104 S m1 138.21104 S m2 mol1
0.0131
mol m-3
§ 8.2 电解质溶液的导电性质
静电作用
弱电解质—电离度
(3) 摩尔电导率
Λ def
m
c
Λm 的SI单位为 S ·m2 ·mol-1
表示电解质的摩尔电导率时，应标明物质的基本单元
例如，在某一定条件下：
Λm (K2SO4 ) 0.02486 S m2 mol1
Λm
(
1 2
K2SO4
)
0.01243
S m2
mol1
Λm
(K
离子独立运动定律的应用
— 由强电解质的 Λm 求弱电解质的 Λm ： 例8-1： 已知HCl，NaCl，C2H5COONa的Λm 分别为 42616103 S·m2·mol1，12665103 S·m2·mol1， 859103 S·m2·mol1。试计算Λm (C2H5COOH) 。
解：Λm C2H5COOH Λm HCl Λm C2H5COONa Λm NaCl
1. 离子的电迁移 2. 电导、电导率和摩尔电导率 3. 离子独立运动定律 4. 电导测定的应用