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11-3. 电导、电导率、 摩尔电导率、 极限摩尔电导率. e. e. Pb 2+ PbSO 4 +2e. Pb 2+ PbSO 4 -2e. H 2 O. H + SO 4 = SO 4 = H +. PbO 2. Pb. 硫酸. 11-3. 电导、电导率、 摩尔电导率、 极限摩尔电导率. 如何比较、测量和认识 不同电解质溶液的 导电能力. 电子导体 离子导体 导电机制 自由电子 阴、阳离子 带电粒子 单一 多种 带电荷量 单一 多种(价态) 相互作用 不变 变(浓度)
E N D
11-3. 电导、电导率、 摩尔电导率、 极限摩尔电导率
e e Pb2+ PbSO4 +2e Pb2+ PbSO4 -2e H2O H+ SO4= SO4= H+ PbO2 Pb 硫酸
11-3. 电导、电导率、 摩尔电导率、 极限摩尔电导率 如何比较、测量和认识 不同电解质溶液的 导电能力
电子导体离子导体 导电机制 自由电子 阴、阳离子 带电粒子 单一 多种 带电荷量 单一 多种(价态) 相互作用 不变 变(浓度) 化学变化 无 有 温度影响 T升高、R升高 T升高、R降低
r [S] 电导 电阻 电阻率 [Sm-1] 电导率
交流惠斯顿电桥 p.286
电 导 池 p.287
[Sm-1] 电导率 Cu KCl CuO 纯H2O 玻璃 (aq, 1 M) 108 10.0 10-3 10-6 10-12 电解质= 观察- 水
摩尔电导率m Molar Conductivity 两个相距为1 m的平行板电极间放置 1 mol电解质溶液时的电导
L = = V [Sm2 mol-1] c m m 摩尔电导率m C - 体积摩尔浓度 [molm-3]
须指定物质的基本电量 (皆以离子带1F电荷的量为准) c + - n n z c z c + - 基本量为
m(HCl), m(1/2 H2SO4), m(1/6 Al2(SO4)3) m(H+), m(1/2 SO4=), m(1/3 Al3+) 摩尔电导率m
25C时电解质水溶液的摩尔电导率 p.290
p.291 注意强、弱电解质溶液的区别
0 0.1 0.2 430 HCl KCl HAc
极限摩尔电导率m [S·m2 ·mol-1] 当c0,离子间相互作用可忽视 离子速度为定值, m 定值
H+(OH-)的特殊质子传输机制 p.294
比较导电能力时,需对比较的条件标准化 (a) (b) (c) (d) 几何 电解质的量 电荷数量 离子间相互作用 m m(基本量) m 1 m31 mol 1F(正或负离子) c 0 2F(分子)
11-4. 摩尔电导率的测量 430 HCl KCl HAc 0 0.1 0.2
强电解质弱电解质 浓度降低 m升高 m显著升高 原因 离子相互作用降低 电离度升高 离子速度升高 离子数目增多 求 ?
阳、阴离子极限摩尔电导率 三个强电解质 弱电解质 离子独立运动定律
电导池常数 m 的测定
测定步骤 a. 测已知的物质的RKcell b. 测未知x的物质R obs c.
测定步骤 d. e. (强电解质) f. (弱电解质)
dE E u = = U U ( 电场均匀时 ) + + + dl l 离子淌度 Ui Ionic mobility (m2·s-1·V-1) 定义为离子在 下的运动速度 11-5. 离子运动速度与离子淌度
MA M+ + A- t = 0 c 0 0 t = t c(1-) c c
k l I l L = = = L m c Ac E Ac I = I+ + I-
(当c0) 强、弱电解质皆符合
表5 25C时离子的离子淌度(单位: m2s-1V-1) p.298
11-6. 迁移数 Transport Numbers
迁移数测定方法 ni不包括电极反应可能溶入的部分 1. 希托夫法(电解法)
阴、阳区内 n反应的符号>0,由电极溶解下为正 n反应的符号<0,由电极沉积上为负
E l = = R I Ak l = u U + + x Ak E = + t I 2. 界面移动法