Electroconductivitatea soluțiilor de electroliți (specifice și echivalente), dependența sa de concentrație, temperatura, natura solventului.
unde r este rezistivitatea electrică; l este distanța dintre electrozii; S este zona electrodului; k este conductivitatea electrică.
lichid elektroprovodnostk specific - este conductivitatea electrică a unui centimetru cub de soluție, care umple spațiul dintre electrozi plate din aceeași, o suprafață foarte mare, situat la o distanță de 1 cm centimetru cub de soluție ar trebui să fie departe de limitele de electrozi .. [k] = Om-1 x cm-1. Cerințele pentru electrozi (plat, paralel) curg din necesitatea de a crea un câmp electric uniform.
Dependența conductivității asupra concentrației soluțiilor este în general ridicată, pronunțată pentru electroliți puternici și netezite slabi (vezi. Fig. 26). Prezența maximelor pe curbele k-c poate fi explicată după cum urmează. Conductivitatea electrică crește proporțional cu numărul de ioni, care, la rândul său, crește odată cu concentrarea, dar există și factori de efect opus. În soluțiile concentrate de electroliți puternici, atmosfera ionică scade semnificativ viteza ionică, iar conductivitatea electrică scade. In electroliții slabi densitate atmosferă ionică este o viteză mică și puțină mișcare a ionilor depinde de concentrația, dar gradul de disociere scade semnificativ odată cu creșterea concentrației a soluției, reducând astfel concentrația ionilor și o scădere a conductivității.
Conductivitatea electrică specifică depinde de temperatură. Dependența este dată de ecuația empirică
unde a este coeficientul de temperatură al conductivității electrice (a> 0); k 18 (k 25) este valoarea standard. Coeficientul a depinde de natura electrolitului. În cazul electroliților slabi, a este mai mare decât pentru electroliții puternici. Trebuie remarcat faptul că coeficienții de temperatură ai conductivității electrice a soluțiilor apoase și viscozitatea apei sunt aproape de mărime, dar invers în semn. Aceasta indică faptul că creșterea conductivității electrice cu creșterea temperaturii se datorează în principal scăderii vâscozității soluției.
Determinarea experimentală a conductivității electrice a soluțiilor se bazează pe măsurarea rezistenței ohmice a unei celule cu electrozi de platină și a soluției investigate prin trecerea unui curent alternativ. Curentul, în acest caz, trece nu numai prin suprafețele electrozilor, ci și unul spre celălalt, dar și prin unele părți laterale. Rezistența totală a celulelor depinde, de asemenea, de designul său:
unde b este un coeficient care depinde de caracteristicile geometrice ale celulei.
Pentru orice celulă, putem determina coeficientul k. care se numește constantă de celule. și se calculează conductivitatea electrică din ecuație
unde R exp este rezistența măsurată a celulei cu soluția. Constanta celulară este determinată dintr-o soluție a cărei conductivitate electrică este cunoscută (de obicei este utilizată soluția KCI).
Conductivitatea electrică echivalentă [în cm2 / (g-echiv.x Ohm)] este conductivitatea electrică a unui volum (V cm3) al unei soluții care conține 1 g-echiv al substanței dizolvate; soluția umple spațiul dintre electrozii plane din aceeași zonă foarte mare, situată la o distanță de 1 cm.
Să găsim legătura dintre k și l. Să ne imaginăm electrozi paralele imersate în soluție la o distanță de 1 cm, care au o suprafață foarte mare. Conductivitatea electrică a unei soluții închise între suprafețele unor astfel de electrozi, având o suprafață egală cu V cm2, este conductivitatea electrică echivalentă a soluției. Volumul soluției dintre aceste zone ale electrozilor este de V cm 3 și conține 1 g echivalent de sare. Valoarea v este egală cu 1000 / s cm 3 / g-eq, numită reproducere. În acest fel,
Electroductivitatea molară a unui electrolit este produsul unei conductivități electrice echivalente per număr de echivalenți gram pe mol de substanță disociantă.
Dependența conductivității electrice echivalente la concentrație.
1. Dependența lui l-c. cu o creștere a concentrației c, valoarea l scade prima brusc și apoi mai liniștită (vezi figura 27).
2. Dependența de l -. pentru electroliți puternici la concentrații scăzute observate scădere liniară lentă cu creșterea l (vezi Figura 28, și ..), care corespunde formulei empirice Kohlrausch (rădăcină pătrată): l = l ¥ - A.
l este conductivitatea electrică echivalentă limitată la diluția infinită: c ® 0. V ® ¥. A este o constantă empirică. La concentrații ușor mai ridicate de electroliți puternici, cel mai bun acord cu experimentul este dat de o ecuație cunoscută drept legea rădăcinii cubului.
Pentru soluțiile diluate de electroliți slabi, legile de mai sus nu sunt respectate.
3. Dependența lui l - V. Valoarea l electroliților puternici crește cu V crescând și abordările asimptotice l ¥. Pentru electroliții slabi, valoarea lui l crește, de asemenea, cu creșterea lui V. Cu toate acestea, abordarea limitei și a limitei în majoritatea cazurilor nu poate fi practic stabilită (vezi figura 28b).
Toate cele de mai sus se referă la conductivitatea electrică a soluțiilor apoase. Pentru electroliții cu alți solvenți examinați modele sunt stocate, dar există abateri de la ele, de exemplu, pe curbele l - cu un minim este adesea observată (conductivitate anormală).
Conductivitatea electrică a soluțiilor de electroliți depinde în primul rând de natura electrolitului și a solventului. La trecerea de la apă la alți solvenți, se modifică conductivitatea electrică și, într-o măsură mai mică, numărul transferurilor. Principalele proprietăți ale solventului, care determină natura schimbării conductivității electrice, sunt vâscozitatea și constanta dielectrică.
Creșterea vâscozității reduce conductivitatea electrică. Expresia cantitativă a acestui efect este dată de regula Walden-Pisarzhevsky.
(lO este electromonductivitatea molară a electrolitului extrapolat la concentrația zero, h o este vâscozitatea solventului pur). Regula Walden-Pisarzhevsky este aproximată și justificată numai pentru solvenții cu valori similare de permeabilitate dielectrică.
Mărimea permitivității solventului afectează în special caracterul schimbării conductivității electrice cu concentrație.
Articole similare
-
Crib - în căutările zilnice clanul halei - zilnic - questuri - catalogul de articole - asasinul clan
Trimiteți-le prietenilor: