Conductivitatea electrică K este reciprocă a rezistenței electrice R. deoarece
R = r. atunci K = s = k,
unde r este rezistivitatea electrică; l este distanța dintre electrozii; S este zona electrodului; k este conductivitatea electrică.
Conductivitate k fluid - 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.
Curba dependenței conductivității electrice a soluțiilor de concentrație are de obicei un maxim (exprimat în mod clar pentru electroliți puternici și netezit pentru electroliți slabi), așa cum se arată în Fig. 5. 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.
k electrolit puternic slab electrolitic cu Fig. 5. Dependența conductivității electrice specifice asupra concentrației electrolitului
l electrolit puternic slab electrolitic cu Fig. 6. Dependența conductivității electrice echivalente la concentrația electrolitului
Conductivitatea electrică specifică depinde de temperatură. Dependența este dată de ecuația empirică
unde a, b - coeficientul de temperatură al conductivității electrice; k25 (k18) este valoarea standard. Coeficientul a depinde de natura electrolitului; este egal pentru acizii puternici 0,0164, pentru alcalii puternice 0,0190, pentru sărurile 0,0220. În cazul electroliților slabi, a este mai mare decât pentru electroliții puternici. Coeficientul b crește logic cu creșterea a; conexiunea lor este transmisă prin ecuația empirică
b = 0,0163 (a = 0,0174).
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.
Conductivitatea electrică echivalentă l [în cm2 / (g-echiv. × Ohm)] este conductivitatea electrică a unui volum (j 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 j cm2, este conductivitatea electrică echivalentă a soluției. Volumul soluției dintre aceste zone de electrod este de 3 cm și conține 1 g echivalent din sare. Valoarea lui j, egală cu 1000 / s cm 3 / g-eq, se numește diluție. În acest fel,
Dependența conductivității electrice echivalente la concentrație:
1. Dependența lui l-c. Cu creșterea c, valoarea lui l scade prima brusc și apoi mai liniștită (a se vedea figura 6).
2. Dependența de l -. pentru electroliții puternici în regiunea cu concentrație scăzută, se observă o scădere liniară lentă a l cu o creștere. care corespunde formulei empirice a lui Kohlrausch (legea rădăcinii pătrate), vezi Fig. 7, a:
l este conductivitatea electrică echivalentă limitată pentru diluția infinită (c ® 0, j ® ¥); A este o constantă empirică. La concentrații ușor mai mari 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, ecuația
lg l = const - log c.
3. Dependența lui l - j. valoarea lui l electroliți puternici crește odată cu creșterea j și abordările asimptoase l. Pentru electroliții slabi, valoarea lui l crește, de asemenea, cu creșterea lui j, dar abordarea limitei și a valorii limită în majoritatea cazurilor nu poate fi stabilită practic (fig.7, b).
Electroductivitatea molară a electrolitului este produsul conductivității electrice echivalente cu numărul de echivalenți gramici per mol de substanță disociantă.
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).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: