物理化學(xué)：第十六章 電解質(zhì)溶液總結(jié)、習(xí)題

第十六章電解質(zhì)溶液總結(jié)、習(xí)題電解質(zhì)溶液的一些特殊性質(zhì)（1）平衡性質(zhì)：電解質(zhì)溶液的活度（2）傳遞性質(zhì)：離子的遷移、電遷移率、遷移數(shù)、電導(dǎo)（G）、電導(dǎo)率（κ）摩爾電導(dǎo)率（）第一類電解質(zhì)溶液活度的關(guān)系一、基本概念電解質(zhì)溶液活度的理論離子氛的概念德拜－休克爾極限公式～強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液電解質(zhì)溶液的一些實(shí)驗(yàn)規(guī)律：電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系出現(xiàn)極值。強(qiáng)電解質(zhì)的稀溶液：離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律：對(duì)運(yùn)用的理解和討論

的“m”指1mol指定的電解質(zhì)，c是這種電解質(zhì)的濃度，二者必須匹配。弱電解質(zhì)（如HAc）微溶鹽“m”指1molHAc分子，它包括已解離及未解離的HAc，但均是溶解的HAc“m”指1mol已解離的HAc

（H+，Ac-）,它是無限稀釋的溶液，體積十分大。由于微溶鹽的溶解度c很小，故c

很小。c為電解質(zhì)溶液HAc的總濃度(表觀濃度)

為已解離的1molHAc所成溶液濃度c

是溶解并且電離的電解質(zhì)濃度

對(duì)同一HAc溶液，可同時(shí)用和的概念，只是前者為1mol表觀的HAc，后者為1mol完全解離的HAc，雖兩者，但鑒于是同一溶液，它們的是相同的。（1）平均離子活度電解質(zhì)作為整體的活度

例：平均離子質(zhì)量摩爾濃度二、重要公式強(qiáng)電解質(zhì)溶液(3)德拜-休克爾極限公式：適用條件是強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液（z-為負(fù)值）

（2）離子強(qiáng)度(4)法拉第定律z＿反應(yīng)電荷數(shù),≠離子電荷數(shù)ziF＿法拉第常數(shù)=Le=96485C·mol-1(5)電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率(6)摩爾電導(dǎo)率(7)科爾勞施(F.Kohlrausch)關(guān)系適用于強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液(8)離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律，對(duì)強(qiáng)、弱電解質(zhì)均適用。

和是無限稀釋時(shí)電解質(zhì)、正負(fù)離子的摩爾電導(dǎo)率。(9)弱電解質(zhì)的解離度和平衡常數(shù)t=0c0平衡時(shí)0例(10)計(jì)算微溶鹽的溶解度(c)和溶度積(Ksp）Kc、Ksp中c的單位為mol·dm-3，不是mol·m-3例如溶解度為c的Ag2CrO4溶液的(11)計(jì)算水的離子積純水本身是一種弱電解質(zhì)例1、基本單元為，和的離子在25℃無限稀釋水溶液中的摩爾電導(dǎo)率分別為，和。試求濃度為的KCl和的水溶液在25℃時(shí)的電導(dǎo)率分別為多少？

解：注：，因?yàn)橄∪芤海浅?shù)，不隨濃度發(fā)生變化，電導(dǎo)率和濃度成正比，。因?yàn)槭菢O稀溶液，例2、試分別寫出質(zhì)量摩爾濃度均為b的Na3PO4、H2SO4溶液的、、的表達(dá)式。解：對(duì)于Na3PO4水溶液：注：掌握第一類電解質(zhì)溶液各種活度之間的關(guān)系對(duì)于H2SO4水溶液：例3、試分別計(jì)算由NaCl，CuSO4，LaCl3各0.025mol溶于1kg水時(shí)的離子強(qiáng)度，并計(jì)算該混合溶液中的CuSO4的，已知A=1.1709解：對(duì)NaCl、CuSO4和LaCl3水溶液分別有注：掌握離子強(qiáng)度的定義式和德拜-休克爾極限公式。（z-為負(fù)值）

例4、測得的HAc溶液在298K時(shí)的摩爾電導(dǎo)率為。試計(jì)算醋酸在此濃度時(shí)的解離度和解離常數(shù)。解：注：應(yīng)用電導(dǎo)率的測定，計(jì)算弱電解質(zhì)的解離度和解離平衡常數(shù)。t=0c0平衡時(shí)解：將電離的那部分水視為強(qiáng)電解質(zhì)，設(shè)想兩極板間有1mol已解離的水，則全部水可視為關(guān)于這1mol水的無限稀釋的水溶液，摩爾電導(dǎo)率為例5、25℃時(shí)純水的電導(dǎo)率為，純水的密度為，試求水的Kw

水的離子積：注：應(yīng)用電導(dǎo)率的測定，計(jì)算水的離子積解法二：水的濃度c=1000×0.997/18.02=55.33mol·dm-3

=55.33×103mol·m-3

例6、291K時(shí)測得CaF2的飽和水溶液的電導(dǎo)率為，水的電導(dǎo)率為。假定CaF2完全解離，求CaF2的溶解度和溶度積。已知

注：應(yīng)用電導(dǎo)率的測定，計(jì)算微溶鹽的溶解度和溶度積解：溶解度3.用希托夫法測定離子的遷移數(shù)時(shí)，需在某電極區(qū)對(duì)某離子進(jìn)行物料衡算，其衡算的結(jié)果為

（對(duì)、錯(cuò)）

1.平均離子活度的定義式是

，電解質(zhì)作為整體的活度與及的關(guān)系為

。2.試寫出德拜－休克爾極限公式，并指出它的適用條件第十六章概念題

適用條件：強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液對(duì)4.由離子遷移數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理可知。但若這樣的離子不參與電極反應(yīng)，即△n電極反應(yīng)＝0的情況下應(yīng)如何計(jì)算。5.無論是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)，κ總是隨濃度c的增大而增大，經(jīng)極值后再隨c

的增大而減小，為什么？6.無論是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)，總是隨濃度c的增大而減小，為什么？

這是由于隨著濃度的增大，單位體積的離子數(shù)目增多，有利于導(dǎo)電；而隨著單位體積的離子數(shù)目的增多，離子間的相互作用逐漸增強(qiáng)，又使導(dǎo)電能力減弱。

對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)完全歸因于離子間相互作用的增強(qiáng)。而對(duì)于弱電解質(zhì)則主要?dú)w因于解離度的減小。7.離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律是科爾勞施通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，可用式子表示為

。8.已知25℃時(shí)，無限稀釋的水溶液中Na+和的摩爾電導(dǎo)率分別為50.1×10-4和79.8×10-4S·m2·mol-1，則Na2SO4在無限稀釋水溶液中的摩爾電導(dǎo)率為

。9.科爾勞施經(jīng)驗(yàn)公式的適用條件是