物理化學(xué)第八章電解質(zhì)溶液

物理化學(xué)第八章電解質(zhì)溶液電化學(xué)研究對(duì)象電能

化學(xué)能電解電池電化學(xué)主要是研究電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化過(guò)程中相關(guān)規(guī)律的科學(xué)。電化學(xué)反應(yīng)得條件:電極、裝置和介質(zhì)2024/9/6電化學(xué)得歷史1799年——意大利得Volta1833年——法國(guó)Faraday1893年——德國(guó)Nernst1923年——荷蘭Debye與德國(guó)Huckel1940年代——蘇聯(lián)得弗魯姆金1970s——M、Fleischmann2024/9/6電化學(xué)得用途⒈電解精煉和冶煉有色金屬和稀有金屬; 電解法制備化工原料; 電鍍法保護(hù)和美化金屬; 還有氧化著色等。⒉電池汽車(chē)、宇宙飛船、照明、通訊、 生化和醫(yī)學(xué)等方面都要用不同類(lèi) 型的化學(xué)電源。⒊電分析 ⒋生物電化學(xué)2024/9/6本課程得學(xué)習(xí)內(nèi)容電解質(zhì)溶液理論電化學(xué)平衡電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)實(shí)用電化學(xué)2024/9/6電解質(zhì)溶液得相關(guān)概念復(fù)習(xí)什么就是電解質(zhì)？什么就是電解質(zhì)溶液？為什么研究電解質(zhì)溶液？電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所不可或缺得部分,傳遞電荷與物料2024/9/6(1)基本概念兩類(lèi)導(dǎo)體正極、負(fù)極陰極、陽(yáng)極原電池電解池電流效率(2)法拉第定律定律得文字表示法拉第常數(shù)定律得數(shù)學(xué)式粒子得基本單元例題8、1電化學(xué)得基本概念和法拉第定律2024/9/6兩類(lèi)導(dǎo)體A、自由電子作定向移動(dòng)而導(dǎo)電B、導(dǎo)電過(guò)程中導(dǎo)體本身不發(fā)生變化C、溫度升高,電阻也升高D、導(dǎo)電總量全部由電子承擔(dān)又稱(chēng)電子導(dǎo)體，如金屬、石墨等。1.第一類(lèi)導(dǎo)體2024/9/6兩類(lèi)導(dǎo)體A、正、負(fù)離子作反向移動(dòng)而導(dǎo)電B、導(dǎo)電過(guò)程中有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生(P25)C、溫度升高,電阻下降D、導(dǎo)電總量分別由正、負(fù)離子分擔(dān)⒉第二類(lèi)導(dǎo)體又稱(chēng)離子導(dǎo)體，如電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)等。*固體電解質(zhì)，如 等，也屬于離子導(dǎo)體，但它導(dǎo)電的機(jī)理比較復(fù)雜，導(dǎo)電能力不高，本章以討論電解質(zhì)水溶液為主。2024/9/6陰極、陽(yáng)極發(fā)生還原作用的極稱(chēng)為陰極，在原電池中，陰極是正極；在電解池中，陰極是負(fù)極。陰極：(Cathode)發(fā)生氧化作用的極稱(chēng)為陽(yáng)極，在原電池中，陽(yáng)極是負(fù)極；在電解池中，陽(yáng)極是正極。陽(yáng)極：(Anode)2024/9/6正極、負(fù)極電勢(shì)低得極稱(chēng)為負(fù)極,電子從負(fù)極流向正極。在原電池中負(fù)極就是陽(yáng)極;在電解池中負(fù)極就是陰極。負(fù)極:電勢(shì)高的極稱(chēng)為正極，電流從正極流向負(fù)極。在原電池中正極是陰極；在電解池中正極是陽(yáng)極。正極：2024/9/612大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流離子遷移方向離子遷移方向:陰離子遷向陽(yáng)極陽(yáng)離子遷向陰極Anion?[‘?nai?n]

Cathode[‘k?θ,??d]

[‘k?tai?n]

Cation?[‘?n,??d]

anode2024/9/6原電池(galvaniccell)Cu2++2e-→Cu(S)發(fā)生還原作用，是陰極。電流由Cu極流向Zn極，Cu極電勢(shì)高，是正極。Cu電極：Zn(S)→Zn2++2e-發(fā)生氧化作用，是陽(yáng)極。電子由Zn極流向Cu極，Zn極電勢(shì)低，是負(fù)極。Zn電極：2024/9/6電極①:電解池(electrolyticcell)與外電源正極相接，是正極。發(fā)生氧化反應(yīng)，是陽(yáng)極。Cu(S)→Cu2++2e-電極②：與外電源負(fù)極相接,就是負(fù)極。發(fā)生還原反應(yīng),就是陰極。Cu2++2e-→Cu(S)①②2024/9/6電流效率表示式（1）電流效率=×100%理論計(jì)算耗電量實(shí)際消耗電量表示式（2）電流效率=×100%電極上產(chǎn)物的實(shí)際量理論計(jì)算應(yīng)得量2024/9/6法拉第定律得文字表述Faraday’sLaw⒈在電極界面上發(fā)生化學(xué)變化物質(zhì)得質(zhì)量與通入得電量成正比。⒉通電于若干個(gè)電解池串聯(lián)得線路中,當(dāng)所取得基本粒子得荷電數(shù)相同時(shí),在各個(gè)電極上發(fā)生反應(yīng)得物質(zhì),其物質(zhì)得量相同,析出物質(zhì)得質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量成正比。2024/9/6法拉第常數(shù)F=L·e

法拉第常數(shù)在數(shù)值上等于1mol元電荷的電量。已知元電荷電量為=6、022×1023

mol-1×1、6022×10-19C=96484、6C·mol-1≈96500C·mol-12024/9/6法拉第定律得數(shù)學(xué)描述

⒈電極反應(yīng)得反應(yīng)進(jìn)度電極上進(jìn)行得反應(yīng)可表示為式中為化學(xué)物質(zhì)B得計(jì)量系數(shù),B為反應(yīng)物時(shí)為負(fù),B為產(chǎn)物時(shí)為正。表示電極反應(yīng)式中得計(jì)量系數(shù)。由于電子在反應(yīng)中只起傳遞電荷得作用,其轉(zhuǎn)移得量無(wú)所謂增減,以正值表示為宜,故無(wú)論就是陽(yáng)極反應(yīng)還就是陰極反應(yīng),其計(jì)量系數(shù)都應(yīng)取正值。通電t時(shí)刻時(shí),若電子轉(zhuǎn)移得量為,任一物質(zhì)B得增量為,則由反應(yīng)進(jìn)度得定義知(1)(2)2024/9/6(L就是阿佛加德羅常數(shù))就是1mol電子所帶得電量,通電t時(shí)刻時(shí)電子轉(zhuǎn)移得量為法拉第定律得數(shù)學(xué)描述⒉電量與反應(yīng)進(jìn)度得數(shù)學(xué)表達(dá)式設(shè)任一時(shí)刻通過(guò)電極得電流強(qiáng)度為I,則通電t時(shí)刻時(shí)流過(guò)得總電量為又F=攜帶得電量則為二者就是一回事,因此2024/9/6法拉第定律得數(shù)學(xué)描述由式(2)知代入式(3)得(4)式(4)即在電極反應(yīng)中電量與反應(yīng)進(jìn)度得數(shù)學(xué)表達(dá)式。此式告訴我們,不管就是電解過(guò)程還就是原電池過(guò)程,只要電極上有電流流過(guò),電極上就有物質(zhì)得變化,其變化量即可計(jì)算。2024/9/6式

可以很好地解釋法拉第得兩個(gè)電解定律:數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)法拉第定律得解釋

將和代入(4)式得(5)或式(5)即法拉第定律文字描述得第一句話。2024/9/6數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)法拉第定律得解釋當(dāng)電路中有多個(gè)電極串聯(lián)時(shí),因?yàn)橥ㄟ^(guò)得電量就是相同得,所以轉(zhuǎn)移電子得量也就是相同得,用表示,由式(2)得(6)式(6)就是對(duì)一個(gè)電極而言得,對(duì)多個(gè)電極串聯(lián)時(shí)每個(gè)電極上得物質(zhì)分別用A、B、C、……表示,每個(gè)電極反應(yīng)式中得計(jì)量系數(shù)分別用zA、zB、zC、……表示,由式(6)可得2024/9/6顯然式(7)表示得就是法拉第電解第二定律。如電路中串聯(lián)有氫電極、銀電極和銅電極,同時(shí)析出氫氣、銀和銅。析出反應(yīng)為數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)法拉第定律得解釋……(7)因則有2024/9/6荷電粒子基本單元得選取根據(jù)法拉第定律,通電于若干串聯(lián)電解池中,每個(gè)電極上析出物質(zhì)得物質(zhì)得量相同,這時(shí),所選取得基本粒子得荷電絕對(duì)值必須相同。例如:荷一價(jià)電陰極 陽(yáng)極荷三價(jià)電陰極

陽(yáng)極荷二價(jià)電陰極

陽(yáng)極2024/9/6荷電粒子基本單元得選取例題：通電于 溶液，電流強(qiáng)度，

析出 。已知。求：⑴通入電量

；⑵通電時(shí)間；⑶陽(yáng)極上放出氧氣的物質(zhì)的量。2024/9/6荷電粒子基本單元得選取解法一取基本粒子荷單位電荷：即2024/9/6荷電粒子基本單元得選取解法二⑵t同上取基本粒子荷3個(gè)基本電荷：即Au，2024/9/6法拉第定律得意義⒈就是電化學(xué)上最早得定量得基本定律,揭示了通入得電量與析出物質(zhì)之間得定量關(guān)系。⒉該定律在任何溫度、任何壓力下均可以使用。⒊該定律得使用沒(méi)有什么限制條件。2024/9/68、2

離子得電遷移和遷移數(shù)離子得電遷移現(xiàn)象電遷移率和遷移數(shù)離子遷移數(shù)得測(cè)定2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象設(shè)想在兩個(gè)惰性電極之間有想象得平面AA和BB,將溶液分為陽(yáng)極部、中部及陰極部三個(gè)部分。假定未通電前,各部均含有正、負(fù)離子各5mol,分別用+、-號(hào)代替。2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象設(shè)離子都就是一價(jià)得,當(dāng)通入4mol電子得電量時(shí),陽(yáng)極上有4mol負(fù)離子氧化,陰極上有4mol正離子還原。兩電極間正、負(fù)離子要共同承擔(dān)4mol電子電量得運(yùn)輸任務(wù)?，F(xiàn)在離子都就是一價(jià)得,則離子運(yùn)輸電荷得數(shù)量只取決于離子遷移得速度。2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象2024/9/6設(shè)溶液中正負(fù)離子得濃度為c,正離子得遷移速率為r+,負(fù)離子得遷移速率為r-,遷移4mol電荷所用時(shí)間為t,則在該時(shí)間t內(nèi),通過(guò)任一截面積為A得截面SS’得電量必然為4F,且4F=Q++Q-離子得電遷移現(xiàn)象通過(guò)SS’截面得正電荷所帶電量為:通過(guò)SS’截面得負(fù)電荷所帶電量為:2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象1．設(shè)正、負(fù)離子遷移的速率相等， ，則導(dǎo)電任務(wù)各分擔(dān)2mol，在假想的AA、BB平面上各有2mol正、負(fù)離子逆向通過(guò)。當(dāng)通電結(jié)束,陰、陽(yáng)兩極部溶液濃度相同,但比原溶液各少了2mol,而中部溶液濃度不變。2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象2．設(shè)正離子遷移速率是負(fù)離子的三倍， ，則正離子導(dǎo)3mol電量，負(fù)離子導(dǎo)1mol電量。在假想的AA、BB平面上有3mol正離子和1mol負(fù)離子逆向通過(guò)。通電結(jié)束,陽(yáng)極部正、負(fù)離子各少了3mol,陰極部只各少了1mol,而中部溶液濃度仍保持不變。2024/9/6離子得電遷移現(xiàn)象2024/9/6離子電遷移得規(guī)律:1、正離子從陽(yáng)極區(qū)遷出,向陰極區(qū)遷入并發(fā)生還原反應(yīng);負(fù)離子從陰極區(qū)遷出,向陽(yáng)極區(qū)遷入并發(fā)生氧化反應(yīng)。如果正、負(fù)離子荷電量不等,如果電極本身也發(fā)生反應(yīng),情況就要復(fù)雜一些。3、向陰、陽(yáng)兩極遷移得正、負(fù)離子物質(zhì)得量總和恰好等于通入溶液得總電量。2024/9/6離子得電遷移率離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)得速率用公式表示為:式中為電位梯度,比例系數(shù)和分別稱(chēng)為正、負(fù)離子得電遷移率,又稱(chēng)為離子淌度(ionicmobility),即相當(dāng)于單位電位梯度時(shí)離子遷移得速率。她得單位就是 。2024/9/6離子得遷移速率在稀得溶液中,離子受到兩種力得作用,1、電場(chǎng)力f,f=qE=qU/l2、溶劑得阻滯力f’,依據(jù)Stokes定律f’

=kv,k=6πηr當(dāng)兩種力相等時(shí),離子在溶液中勻速遷移,此時(shí)得速率2024/9/6離子得電遷移率比較與可知因此,電遷移率得數(shù)值與離子本性(半徑、電荷)、溶劑性質(zhì)(溫度、黏度等)等因素有關(guān),可以用界面移動(dòng)法測(cè)量。2024/9/6離子得水化程度直接影響離子得電遷移率:比較同一濃度LiCl、NaCl、KCl溶液中正離子得電遷移率可知U(Li+)＜U(Na+)＜U(K+)。為什么離子半徑最小得Li+其U(Li+)最小呢?就是否與公式相矛盾呢？原因就是在水溶液中,離子都就是水化得,在電荷相同得情況下,離子半徑愈小水化程度(即離子得水化數(shù))愈大,水化后得離子半徑就愈大,因此在溶液中運(yùn)動(dòng)得阻力也增大。2024/9/6離子遷移數(shù)得定義把離子B所運(yùn)載的電流與總電流之比稱(chēng)為離子B的遷移數(shù)（transferencenumber）用符號(hào)表示。是量綱為1的量，數(shù)值上總小于1。由于正、負(fù)離子移動(dòng)得速率不同,所帶得電荷不等,因此她們?cè)谶w移電量時(shí)所分擔(dān)得分?jǐn)?shù)也不同。其定義式為:2024/9/6遷移數(shù)在數(shù)值上還可表示為：負(fù)離子應(yīng)有類(lèi)似的表示式。如果溶液中只有一種電解質(zhì)，則：如果溶液中有多種電解質(zhì)，共有i種離子，則：離子遷移數(shù)得定義2024/9/6離子遷移數(shù)得定義設(shè)相距為l、面積為A的兩個(gè)平行惰性電極，左方接外電源負(fù)極，右方接正極，外加電壓為E。在電極間充以電解質(zhì)的溶液，它的濃度為c（單位為 ），解離度為。2024/9/6離子遷移數(shù)得定義設(shè)正離子遷移速率為，單位時(shí)間向陰極方向通過(guò)任意截面的物質(zhì)的量為 ，所遷移的電量為 ，因?yàn)槭菃挝粫r(shí)間，所以：同理2024/9/6離子遷移數(shù)得定義因?yàn)槿芤菏请娭行缘?，所以? ，電場(chǎng)梯度相同）2024/9/6離子遷移數(shù)得定義若溶液中正、負(fù)離子不止一種,則:2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法1、Hittorf

法在Hittorf遷移管中裝入已知濃度得電解質(zhì)溶液,接通穩(wěn)壓直流電源,這時(shí)電極上有反應(yīng)發(fā)生,正、負(fù)離子分別向陰、陽(yáng)兩極遷移。小心放出陰極部(或陽(yáng)極部)溶液,稱(chēng)重并進(jìn)行化學(xué)分析,根據(jù)輸入得電量和極區(qū)濃度得變化,就可計(jì)算離子得遷移數(shù)。通電一段時(shí)間后,電極附近溶液濃度發(fā)生變化,中部基本不變。2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法Hittorf

法中必須采集得數(shù)據(jù):1.通入的電量，由庫(kù)侖計(jì)中稱(chēng)重陰極質(zhì)量的增加而得，例如，銀庫(kù)侖計(jì)中陰極上有0.0405gAg析出，2、電解前含某離子得物質(zhì)得量n(起始)。3、電解后含某離子得物質(zhì)得量n(終了)。4、寫(xiě)出電極上發(fā)生得反應(yīng),判斷某離子濃度就是增加了、減少了還就是沒(méi)有發(fā)生變化。5、判斷離子遷移得方向。2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法例題：在Hittorf遷移管中，用Cu電極電解已知濃度的溶液。通電一定時(shí)間后，串聯(lián)在電路中的銀庫(kù)侖計(jì)陰極上有 析出。陰極部溶液質(zhì)量為 ，據(jù)分析知，在通電前其中含 ，通電后含 。試求和的離子遷移數(shù)。2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法解法1：先求的遷移數(shù)，以為基本粒子，已知：陰極上還原，使?jié)舛认陆颠w往陰極，遷移使陰極部增加，2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法解法2先求的遷移數(shù)，以為基本粒子。陰極上不發(fā)生反應(yīng)，電解不會(huì)使陰極部離子的濃度改變。電解時(shí)遷向陽(yáng)極，遷移使陰極部減少。2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法解法3：先求的遷移數(shù)，以為基本粒子。已知2024/9/6遷移數(shù)得測(cè)定方法解法4:如果分析得就是陽(yáng)極部得溶液,基本計(jì)算都相同,只就是離子濃度變化得計(jì)算式不同。(2)陽(yáng)極部先計(jì)算遷移數(shù)，陽(yáng)極部不發(fā)生反應(yīng)，遷入。（1）陽(yáng)極部先計(jì)算的遷移數(shù)，陽(yáng)極部Cu氧化成，另外是遷出的，2024/9/6在界移法的左側(cè)管中先放入 溶液至面，然后小心加入HCl溶液，使面清晰可見(jiàn)。2、界面移動(dòng)法通電后，向上面負(fù)極移動(dòng)，淌度比小，隨其后，使界面向上移動(dòng)。通電一段時(shí)間后，移動(dòng)到位置，停止通電。界移法比較精確,也可用來(lái)測(cè)離子得淌度。根據(jù)毛細(xì)管得內(nèi)徑、液面移動(dòng)得距離、溶液得濃度及通入得電量,可以計(jì)算離子遷移數(shù)。2024/9/62、界面移動(dòng)法2024/9/62、界面移動(dòng)法

因?yàn)镃d2+淌度(Ｕ)較小,即

(1)通電時(shí),Ｈ+向上遷移,Cl-向下遷移,在Cd陽(yáng)極上Cd氧化,進(jìn)入溶液生成CdCl2,逐漸頂替HCl溶液,在管中形成界面。由于溶液要保持電荷傳輸,且任一截面都不會(huì)中斷傳遞電流,Ｈ+遷移走后得區(qū)域,Cd2+緊緊地跟上,離子得移動(dòng)速度(Ｖ)就是相等得,由此可得:(2)2024/9/62、界面移動(dòng)法結(jié)合(1)和(2)式得:

即在CdCl2溶液中電位梯度就是較大得,因此若H+因擴(kuò)散作用落入CdCl2溶液層。她就不僅比Cd2+遷移得快,而且比界面上得H+也要快,能趕回到HCl層。同樣若任何Cd2+進(jìn)入低電位梯度得HCl溶液,她就要減速,一直到她們重又落后于H+為止,這樣界面在通電過(guò)程中保持清晰。2024/9/62、界面移動(dòng)法設(shè)毛細(xì)管半徑為，截面積與之間距離為，溶液體積 。遷移的電量為，的遷移數(shù)為：在這個(gè)體積范圍內(nèi)，遷移的數(shù)量為 ，2024/9/63、電動(dòng)勢(shì)法在電動(dòng)勢(shì)測(cè)定應(yīng)用中,如果測(cè)得液接電勢(shì)值,就可計(jì)算離子得遷移數(shù)。以溶液界面兩邊都就是相同得1-1價(jià)電解質(zhì)為例,由于HCl濃度不同所產(chǎn)生液接電勢(shì)的計(jì)算式為已知和，測(cè)定，就可得和的值。（見(jiàn)下章）2024/9/67、3電導(dǎo)電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率電導(dǎo)得測(cè)定電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度得關(guān)系離子獨(dú)立移動(dòng)定律幾個(gè)有用得關(guān)系式電導(dǎo)測(cè)定得一些應(yīng)用2024/9/6電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率電導(dǎo)(electriccondutance)電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，單位為或。電導(dǎo)與導(dǎo)體的截面積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比：2024/9/6電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率2024/9/6電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率電導(dǎo)率(electrolyticconductivity)因?yàn)楸壤禂?shù)稱(chēng)為電導(dǎo)率。電導(dǎo)率相當(dāng)于單位長(zhǎng)度、單位截面積導(dǎo)體的電導(dǎo)，單位是 或。電導(dǎo)率也就就是電阻率得倒數(shù):2024/9/6摩爾電導(dǎo)率

對(duì)于第一類(lèi)導(dǎo)體,在確定了材料得長(zhǎng)度和截面積后,就可以通過(guò)電導(dǎo)率來(lái)比較不同材料得導(dǎo)電能力了。而對(duì)于電解質(zhì)溶液,在確定導(dǎo)體得長(zhǎng)度和截面積后,當(dāng)溶液濃度發(fā)生改變時(shí),由于溶液所含離子得數(shù)目發(fā)生改變,因而電導(dǎo)率會(huì)隨之改變。因此比較電解質(zhì)得導(dǎo)電能力,不能再用電導(dǎo)率這一參數(shù),需要引入摩爾電導(dǎo)率Λm

得概念,以確定電解質(zhì)溶液中導(dǎo)電離子得數(shù)目。2024/9/6電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率摩爾電導(dǎo)率(molarconductivity)在相距為單位距離的兩個(gè)平行電導(dǎo)電極之間，放置含有1mol電解質(zhì)的溶液，這時(shí)溶液所具有的電導(dǎo)稱(chēng)為摩爾電導(dǎo)率，單位為 。是含有1mol電解質(zhì)的溶液的體積，單位為 ，是電解質(zhì)溶液的濃度，單位為。2024/9/6電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率2024/9/6基本質(zhì)點(diǎn)得選取摩爾電導(dǎo)率必須對(duì)應(yīng)于溶液中含有1mol電解質(zhì),但對(duì)電解質(zhì)基本質(zhì)點(diǎn)得選取決定于研究需要。例如，對(duì) 溶液，基本質(zhì)點(diǎn)可選為 或 ，顯然，在濃度相同時(shí)，含有1mol溶液的摩爾電導(dǎo)率是含有1mol溶液的2倍。即：為了防止混淆，必要時(shí)在后面要注明所取的基本質(zhì)點(diǎn)。2024/9/6摩爾電導(dǎo)率使用Λm

應(yīng)注意以下二點(diǎn):(1)當(dāng)濃度c得單位就是以mol·dm-3

表示時(shí),要換算成mol·m-3

然后進(jìn)行計(jì)算;(2)應(yīng)將濃度為c得物質(zhì)得基本單元置于Λm

后得括號(hào)中。如Λm(KCl)、Λm(H2SO4)2024/9/6電導(dǎo)得測(cè)定幾種類(lèi)型得電導(dǎo)池:電導(dǎo)池電極通常用兩個(gè)平行得鉑片制成,為了防止極化,一般在鉑片上鍍上鉑黑,增加電極面積,以降低電流密度。2024/9/6電導(dǎo)得測(cè)定電導(dǎo)測(cè)定得裝置電導(dǎo)測(cè)定實(shí)際上測(cè)定得就是電阻,常用得韋斯頓電橋如圖所示。

AB為均勻的滑線電阻，為可變電阻，并聯(lián)一個(gè)可變電容以便調(diào)節(jié)與電導(dǎo)池實(shí)現(xiàn)阻抗平衡，M為放有待測(cè)溶液的電導(dǎo)池，電阻待測(cè)。I就是頻率在1000Hz左右得高頻交流電源,G為耳機(jī)或陰極示波器。2024/9/6電導(dǎo)得測(cè)定2024/9/6電導(dǎo)得測(cè)定接通電源后,移動(dòng)C點(diǎn),使DGC線路中無(wú)電流通過(guò),如用耳機(jī)則聽(tīng)到聲音最小,這時(shí)D,C兩點(diǎn)電位降相等,電橋達(dá)平衡。根據(jù)幾個(gè)電阻之間關(guān)系就可求得待測(cè)溶液得電導(dǎo)。2024/9/6電導(dǎo)池常數(shù)(cellconstant)電導(dǎo)池常數(shù) 單位是。因?yàn)閮呻姌O間距離和鍍有鉑黑的電極面積無(wú)法用實(shí)驗(yàn)測(cè)量，通常用已知電導(dǎo)率的KCl溶液注入電導(dǎo)池，測(cè)定電阻后得到。然后用這個(gè)電導(dǎo)池測(cè)未知溶液的電導(dǎo)率。2024/9/6電導(dǎo)率與濃度得關(guān)系強(qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨著濃度的增加而升高。當(dāng)濃度增加到一定程度后，解離度下降，離子運(yùn)動(dòng)速率降低，電導(dǎo)率也降低，如和KOH溶液。弱電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率隨濃度變化不顯著,因濃度增加使其電離度下降,粒子數(shù)目變化不大,如醋酸。中性鹽由于受飽和溶解度得限制,濃度不能太高,如KCl。2024/9/6電導(dǎo)率與濃度得關(guān)系2024/9/6摩爾電導(dǎo)率與濃度得關(guān)系由于溶液中導(dǎo)電物質(zhì)得量已給定,都為1mol,所以,當(dāng)濃度降低時(shí),粒子之間相互作用減弱,正、負(fù)離子遷移速率加快,溶液得摩爾電導(dǎo)率必定升高。但不同得電解質(zhì),摩爾電導(dǎo)率隨濃度降低而升高得程度也大不相同。2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)得與c得關(guān)系隨著濃度下降，升高，通常當(dāng)濃度降至 以下時(shí)，與之間呈線性關(guān)系。德國(guó)科學(xué)家Kohlrausch總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)式為：是與電解質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。將直線外推至 ，得到無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率。Kohlrausch2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)得與c得關(guān)系2024/9/6弱電解質(zhì)得與c得關(guān)系隨著濃度下降，也緩慢升高，但變化不大。當(dāng)溶液很稀時(shí)，與不呈線性關(guān)系，等稀到一定程度，迅速升高，見(jiàn) 的與的關(guān)系曲線。弱電解質(zhì)的不能用外推法得到。2024/9/6離子獨(dú)立移動(dòng)定律德國(guó)科學(xué)家Kohlrausch

根據(jù)大量得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律:在無(wú)限稀釋溶液中,每種離子獨(dú)立移動(dòng),不受其她離子影響,電解質(zhì)得無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率可認(rèn)為就是兩種離子無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率之和。這就稱(chēng)為Kohlrausch

離子獨(dú)立移動(dòng)定律。這樣,弱電解質(zhì)得可以通過(guò)強(qiáng)電解質(zhì)得或從表值上查離子得求得。對(duì)1-1型電解質(zhì)2024/9/6離子獨(dú)立移動(dòng)定律如:對(duì)于其她類(lèi)型得電解質(zhì)2024/9/6離子獨(dú)立移動(dòng)定律

電解質(zhì)得摩爾電導(dǎo)率就是正、負(fù)離子得離子電導(dǎo)率貢獻(xiàn)得總和。某種離子得遷移數(shù)就是該種離子所傳輸?shù)秒娏空伎傠娏康梅謹(jǐn)?shù),也可以看作就是該種離子得導(dǎo)電能力占電解質(zhì)總導(dǎo)電能力得分?jǐn)?shù),所以離子得遷移數(shù)可以看作就是某種離子得離子摩爾電導(dǎo)率占電解質(zhì)得摩爾電導(dǎo)率得分?jǐn)?shù)。因此,通過(guò)測(cè)定遷移數(shù),可以求離子得摩爾電導(dǎo)率2024/9/6離子獨(dú)立移動(dòng)定律對(duì)濃度不太高得強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)得無(wú)限稀釋溶液,離子摩爾電導(dǎo)率還可由離子遷移率(即離子淌度)求算。假定界面移動(dòng)法測(cè)定離子遷移數(shù)時(shí)電場(chǎng)就是均勻得,對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)溶液,若濃度不太高時(shí)可近似有

=1。2024/9/6離子獨(dú)立移動(dòng)定律由于2024/9/6幾個(gè)有用得關(guān)系式對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì),在濃度不太大時(shí)近似有利用這些關(guān)系式,從實(shí)驗(yàn)可測(cè)量求不可測(cè)量。2024/9/6電導(dǎo)測(cè)定得一些應(yīng)用(1)檢驗(yàn)水得純度純水本身有微弱的解離，和的濃度近似為， ，查表得，這樣，純水的電導(dǎo)率應(yīng)為事實(shí)上，水的電導(dǎo)率小于就認(rèn)為是很純的了，有時(shí)稱(chēng)為“電導(dǎo)水”，若大于這個(gè)數(shù)值，那肯定含有某種雜質(zhì)。2024/9/6電導(dǎo)測(cè)定得一些應(yīng)用去除雜質(zhì)得方法較多,根據(jù)需要,常用得方法有:(1)用不同得離子交換樹(shù)酯,分別去除陰離子和陽(yáng)離子,得去離子水。(2)用石英器皿，加入 和 ，去除 及有機(jī)雜質(zhì)，二次蒸餾，得“電導(dǎo)水”。普通的蒸餾水中含有和玻璃器皿溶下的硅酸鈉等，不一定符合電導(dǎo)測(cè)定的要求。2024/9/6電導(dǎo)測(cè)定得一些應(yīng)用(2)計(jì)算弱電解質(zhì)得解離度和解離常數(shù)設(shè)弱電解質(zhì)AB解離如下:以 作圖，從截距和斜率求得和值。這就是德籍俄國(guó)物理化學(xué)家Ostwald提出的定律，稱(chēng)為Ostwald稀釋定律（Ostwald’sdilutionlaw）。2024/9/6電導(dǎo)測(cè)定得一些應(yīng)用(3)測(cè)定難溶鹽得溶解度1．難溶鹽飽和溶液的濃度極稀，可認(rèn)為 ，的值可從離子的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率的表值得到。運(yùn)用摩爾電導(dǎo)率的公式就可以求得難溶鹽飽和溶液的濃度。2、難溶鹽本身得電導(dǎo)率很低,這時(shí)水得電導(dǎo)率就不能忽略,所以:2024/9/6電導(dǎo)測(cè)定得一些應(yīng)用(4)電導(dǎo)滴定在滴定過(guò)程中,離子濃度不斷變化,電導(dǎo)率也不斷變化,利用電導(dǎo)率變化得轉(zhuǎn)折點(diǎn),確定滴定終點(diǎn)。電導(dǎo)滴定得優(yōu)點(diǎn)就是不用指示劑,對(duì)有色溶液和沉淀反應(yīng)都能得到較好得效果,并能自動(dòng)紀(jì)錄。例如:2024/9/6電導(dǎo)測(cè)定得一些應(yīng)用1、用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl2、用NaOH滴定HAc3.用 滴定 ，產(chǎn)物 均為沉淀2024/9/67、4電解質(zhì)得平均活度和平均活度因子平均活度和平均活度系數(shù)離子強(qiáng)度2024/9/6當(dāng)溶液很稀，可看作是理想溶液， ，則：平均活度和平均活度系數(shù)非電解質(zhì)化學(xué)勢(shì)表示式2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)溶液得活度和活度系數(shù)對(duì)強(qiáng)電解質(zhì):(1)強(qiáng)電解質(zhì)幾乎完全電離成離子,整體電解質(zhì)不復(fù)存在,其濃度與活度得簡(jiǎn)單關(guān)系不再適用;(2)與極稀得非電解質(zhì)溶液可視作理想(稀)溶液,活度系數(shù)近似等于1不同,對(duì)極稀得強(qiáng)電解質(zhì)溶液,由于離子間得相互作用,使她比非電解質(zhì)溶液得情況復(fù)雜得多,此時(shí)得活度與理想(稀)溶液得活度仍有一定得偏差。2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)溶液得活度和活度系數(shù)對(duì)任意價(jià)型電解質(zhì)電解質(zhì)得化學(xué)勢(shì)正離子得化學(xué)勢(shì)負(fù)離子得化學(xué)勢(shì)電解質(zhì)得化學(xué)勢(shì)為所有正、負(fù)離子得化學(xué)勢(shì)之和,即比較電解質(zhì)化學(xué)勢(shì)的表示式，有2024/9/6正負(fù)離子總就是成對(duì)出現(xiàn),單個(gè)離子得a+(-),不易直接測(cè)出。定義離子平均活度(meanactivityofions)在電解質(zhì)化學(xué)勢(shì)得表示式中,用離子平均活度分別替代正、負(fù)離子得活度,則可用離子平均活度求出電解質(zhì)得化學(xué)勢(shì):平均活度和平均活度系數(shù)2024/9/6平均活度和平均活度系數(shù)類(lèi)似得,定義:離子平均活度系數(shù)(meanactivitycoefficientofions)離子平均質(zhì)量摩爾濃度(meanmolalityofions)2024/9/6平均活度和平均活度系數(shù)從電解質(zhì)的求對(duì)1-1價(jià)電解質(zhì)2024/9/6例:寫(xiě)出CuSO4,K2SO4與Al2(SO4)3離子平均濃度與電解質(zhì)濃度得關(guān)系2024/9/6解:先求平均濃度與電解質(zhì)濃度得關(guān)系計(jì)算m＝1、20molkg-1得MgCl2水溶液在298K時(shí)得電解質(zhì)活度已知、例:2024/9/6(1)

得實(shí)驗(yàn)值電解質(zhì)c/(mol·dm-3)0、0050、010、030、050、10HCl0、9280、9040、8740、8300、795NaCl0、9280、9040、8760、8290、789KOH0、9270、9010、8680、8100、759BaCl20、7810、7250、6590、5560、496K2SO40、7810、7150、6420、5290、441MgSO40、5720、4710、3780、2620、195CuSO40、5600、4440、3430、2300、164

得理論計(jì)算,離子強(qiáng)度2024/9/6離子強(qiáng)度式中是離子的真實(shí)濃度，若是弱電解質(zhì)，應(yīng)乘上電離度。的單位與的單位相同。從大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)看出，影響離子平均活度系數(shù)的主要因素是離子的濃度和價(jià)數(shù)，而且價(jià)數(shù)的影響更顯著。1921年，Lewis提出了離子強(qiáng)度（ionicstrength）的概念。當(dāng)濃度用質(zhì)量摩爾濃度表示時(shí)，離子強(qiáng)度等于：Lewis2024/9/6

對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)得稀溶液,Lewis進(jìn)一步確定了平均活度系數(shù)得對(duì)數(shù)與其離子強(qiáng)度得關(guān)系符合如下得經(jīng)驗(yàn)方程Lewis經(jīng)驗(yàn)方程2024/9/6德拜-休克爾極限定律德拜-休克爾以強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液中離子間得相互作用所形成得離子氛為出發(fā)點(diǎn),并運(yùn)用“離子強(qiáng)度”得概念,從理論上導(dǎo)出強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液得熱力學(xué)平均活度系數(shù)與離子強(qiáng)度得關(guān)系,成功解釋了Lewis經(jīng)驗(yàn)公式。極限定律得常用表示式為:2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)溶液得離子互吸理論

van’tHoff因子實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)溶液的依數(shù)性比同濃度非電解質(zhì)的數(shù)值大得多，van’tHoff用一個(gè)因子表示兩者的偏差，這因子稱(chēng)為van’tHoff因子或van’tHoff系數(shù)，用表示。非電解質(zhì)電解質(zhì)2024/9/6阿侖尼烏斯理論為了解釋這種現(xiàn)象,1887年阿侖尼烏斯(Arrhenius)提出了部分解離學(xué)說(shuō),用解離度得概念來(lái)解釋這些現(xiàn)象。但部分解離學(xué)說(shuō)只能應(yīng)用于弱電解質(zhì),而不能應(yīng)用于強(qiáng)電解質(zhì),如:強(qiáng)電解質(zhì)不符合奧斯忒瓦爾德(Ostwald)稀釋定律。按電導(dǎo)法和依數(shù)性法分別測(cè)定強(qiáng)電解質(zhì)得所謂電離度,結(jié)果很不一致;2024/9/6阿侖尼烏斯理論阿侖尼烏斯理論也不能解釋下列現(xiàn)象:科爾勞奇(Kohlrausch)得經(jīng)驗(yàn)公式。鹽類(lèi)得晶體經(jīng)x射線結(jié)構(gòu)分析證明其固體狀態(tài)即已呈離子狀態(tài)存在,難以想象這些鹽在溶于水后,卻能建立起來(lái)分子與離子之間得動(dòng)態(tài)離解平衡。因此不難想象,當(dāng)強(qiáng)電解質(zhì)溶于水,應(yīng)該就是完全離子化得,所謂部分電離確與事實(shí)不符。2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)溶液得離子互吸理論為此,1923年,德拜和休克爾提出了強(qiáng)電解質(zhì)溶液中離子互吸理論。假定強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全電離,由于離子濃度大,因面離子間得互吸作用影響溶液得性質(zhì),并且認(rèn)為強(qiáng)電解質(zhì)溶液對(duì)理想溶液得偏離就就是由于離子間得靜電作用所引起得。她們認(rèn)為:2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)溶液得離子互吸理論離子互吸理論為了計(jì)算靜電庫(kù)侖引力所做非體積功,提出了離子氛得概念2024/9/6強(qiáng)電解質(zhì)溶液得離子互吸理論離子氛(ionicatmosphere)這樣,由于靜電引力,在正離子周?chē)?fù)離子存在得機(jī)會(huì)多,在負(fù)離子周?chē)x子存在得機(jī)會(huì)多。從而使得溶液中得任何一個(gè)離子都會(huì)作為“中心離子被符號(hào)相反得離子氛包圍,離子得分布表現(xiàn)出不均勻。這就是德拜-休克爾理論中得一個(gè)重要概念。她們認(rèn)為在溶液中,正負(fù)離子之間得靜電引力會(huì)使離子像晶格中那樣有規(guī)則得排列,而離子在溶液中得熱運(yùn)動(dòng)又要影響這種規(guī)則排列,但這種熱運(yùn)動(dòng)還不能完全抵消靜電引力影響。2024/9/6

若中心離子取正離子,周?chē)休^多得負(fù)離子,部分電荷相互抵消,但余下得電荷在距中心離子處形成一個(gè)球形得負(fù)離子氛;反之亦然。一個(gè)離子既可為中心離子,又就是另一離子氛中得一員。簡(jiǎn)單而言,在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,每一個(gè)離子得周?chē)?以統(tǒng)計(jì)力學(xué)得觀點(diǎn)來(lái)分析,帶相反電荷得離子有相對(duì)得集中,因此反電荷過(guò)剩形成了一個(gè)反電荷得氛圍,稱(chēng)為“離子氛”。強(qiáng)電解質(zhì)溶液得離子互吸理論2024/9/6負(fù)離子正離子中心負(fù)離子中心正離子離子氛示意圖2024/9/6德拜-休克爾極限定律德拜-休克爾根據(jù)離子氛的概念，并引入若干假定，推導(dǎo)出強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液中離子活度系數(shù)的計(jì)算公式，稱(chēng)為德拜-休克爾極限定律。式中就是i離子得電荷,就是離子強(qiáng)度,就是與溫度、溶劑有關(guān)得常數(shù),水溶液得值有表可查。由于單個(gè)離子得活度系數(shù)無(wú)法用實(shí)驗(yàn)測(cè)定來(lái)加以驗(yàn)證,這個(gè)公式用處不大。2024/9/6德拜-休克爾極限定律德拜-休克爾極限定律得常用表示式:這個(gè)公式只適用于強(qiáng)電解質(zhì)得稀溶液、離子可以作為點(diǎn)電荷處理得體系。式中為離子平均活度系數(shù),從這個(gè)公式得到得為理論計(jì)算值。用電動(dòng)勢(shì)法可以測(cè)定得實(shí)驗(yàn)值,用來(lái)檢驗(yàn)理論計(jì)算值得適用范圍。2024/9/6德拜-休克爾極限定律對(duì)于離子半徑較大,不能作為點(diǎn)電荷處理得體系,德拜-休克爾極限定律公式修正為:則式中為離子得平均有效直徑,約為 ,就是與溫度、溶劑有關(guān)得常數(shù),在298K得水溶液中,2024/9/6ⅰ、離子氛得離子分布遵守Boltzmann分布律,電荷密度與電位得關(guān)系遵守Poisson公式。ⅱ、離子就是圓球形得,電場(chǎng)為球形對(duì)稱(chēng),離子不極化,可視為點(diǎn)電荷。ⅲ、離子之間只有庫(kù)侖引力,短程力可忽略不計(jì)。靜電引力與分子熱運(yùn)動(dòng)相比,其吸引能小得多。ⅳ、溶液與溶劑得介電常數(shù)相差不大。Debye-Hückel離子互吸理論要點(diǎn):2024/9/6德拜-休克爾-昂薩格電導(dǎo)理論1927年,昂薩格在德拜-休克爾提出得“離子氛”模型得基礎(chǔ)上,把她推廣到不可逆過(guò)程(外加電場(chǎng)下,離子得電遷移),發(fā)展出昂薩格電導(dǎo)理論。并將科爾勞奇對(duì)于摩爾電導(dǎo)率和濃度平方根成線性關(guān)系得感性知識(shí)提高到理性階段。2024/9/6德拜-休克爾-昂薩格電導(dǎo)理論該理論認(rèn)為中心離子運(yùn)動(dòng)速率降低導(dǎo)致摩爾電導(dǎo)率下降,而離子氛對(duì)中心離子運(yùn)動(dòng)得影響歸納就是由馳豫效應(yīng)(relaxationeffect)和電泳效應(yīng)(electrophoreticeffect)引起得。2024/9/6德拜-休克爾-昂薩格電導(dǎo)理論弛豫效應(yīng)(relaxationeffect)由于每個(gè)離子周?chē)加幸粋€(gè)離子氛,在外電場(chǎng)作用下,正負(fù)離子作逆向遷移,原來(lái)得離子氛要拆散,新離子氛需建立,這里有一個(gè)時(shí)間差,稱(chēng)為弛豫時(shí)間。在弛豫時(shí)間里,離子氛會(huì)變得不對(duì)稱(chēng),對(duì)中心離子得移動(dòng)產(chǎn)生阻力,稱(chēng)為弛豫力。這力使離子遷移速率下降,從而使摩爾電導(dǎo)率降低。2024/9/6德拜-休克爾-昂薩格電導(dǎo)理論2024/9/6德拜-休克爾-昂薩格電導(dǎo)理論電泳效應(yīng)(electrophoreticeffect)在溶液中,離子總就是溶劑化得。在外加電場(chǎng)作用下,溶劑化得中心離子與溶劑化得離子氛中得離子向相反方向移動(dòng),由于離子氛就是多個(gè)離子組成,由離子氛攜帶得溶劑分子較多,相當(dāng)于中心離子逆著溶劑流而運(yùn)動(dòng),增加了粘滯力,阻礙了離子得運(yùn)動(dòng),從而使離子得遷移速率和摩爾電導(dǎo)率下降,這種稱(chēng)為電泳效應(yīng)。2024/9/6考慮弛豫和電泳兩種效應(yīng)，推算出某一濃度時(shí)電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率與無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率之間差值的定量計(jì)算公式，稱(chēng)為 電導(dǎo)公式：德拜-休克爾-昂薩格電導(dǎo)理論電導(dǎo)公式式中和分別是電泳效應(yīng)和弛豫效應(yīng)引起的使的降低值。這個(gè)理論很好地解釋了克爾勞烏施的經(jīng)驗(yàn)式：2024/9/61、無(wú)限稀釋時(shí),HCl、KCl和NaCl三種溶液在相同溫度、相同濃度、相同電位梯度下,三種溶液中Cl-得運(yùn)動(dòng)速度就是否相同？三種Cl-得遷移數(shù)就是否相同？解:Cl-得速度都相同,但遷移數(shù)都不同,因三個(gè)陽(yáng)離子得遷移數(shù)都不同2024/9/62、設(shè)某濃度時(shí),CuSO4得摩爾電導(dǎo)率為1、4×10-2Ω-1·m2·mol-1,若在該溶液中加入1m3得純水,這時(shí)CuSO4得摩爾電導(dǎo)率將_____。(A)降低

(B)增高

(C)不變

(D)無(wú)法確定答:(B)

Λm隨c得下降而升高。2024/9/63、用同一電導(dǎo)池分別測(cè)定濃度為0、01mol·kg-1(Λm,1)和0、10mol·kg-1(Λm,2)得兩個(gè)電解質(zhì)溶液其電阻分別為1000Ω和500Ω,則她們得摩爾電導(dǎo)率之比為多少？答：Λm，1＝同理：Λm，2＝2024/9/64、下列電解質(zhì)溶液,離子平均活度系數(shù)最小得就是哪一個(gè)(設(shè)濃度都為0、01mol·kg-1)？(A)ZnSO4

(B)CaCl2

(C)KCl

(D)LaCl3答:(D)。因?yàn)镮越大,γ±越小2024/9/65、有下列不同類(lèi)型得電解質(zhì)(a)HCl;(b)CdCl2;(c)CaSO4;(d)LaCl3;(e)Al2(SO4)3。設(shè)她們都就是強(qiáng)電解質(zhì),當(dāng)她們得溶液濃度皆為0、25mol·kg-1時(shí),計(jì)算各溶液得(1)離子強(qiáng)度(2)離子平均質(zhì)量摩爾濃度m±。解:(1)(a)HCl溶液:I=0、25mol·kg-1(b)CdCl2溶液:I=0、75mol·kg-1(c)CaSO4溶液:I=1、00mol·kg-1(d)LaCl3溶液:I=1、50mol·kg-1(e)Al2(SO4)3溶液:I=3、75mol·kg-12024/9/6(a)m±(HCl)=0、25mol·kg-1(b)m±(CdCl2)=0、3969mol·kg-1(c)m±(CaSO4)=0、25mol·kg-1(d)m±(LaCl3)=0、5699mol·kg-1(e)m±(Al2(SO4)3)=0、6377mol·kg-12024/9/66、298K時(shí),KCl和NaNO3溶液得極限摩爾電導(dǎo)率及離子得極限遷移數(shù)如下:

Λm∞/s·m2·mol-1t∞,+KCl1、4985×10-20、4906NaNO31、2159×10-20、4124計(jì)算:(1)氯化鈉溶液得極限摩爾電導(dǎo)率Λm∞(NaCl)。

(2)氯化鈉溶液中得Na+極限遷移數(shù)t∞(Na+)和極限淌度U∞(Na+)。2024/9/6解:(1)(NaCl)=(Na+)+(Cl-)=(NaNO3)+=0、4124×1、2159×10-2s·m2·mol-1+(1－0、4906)×1、4985×10-2s·m2·mol-1=1、2647×10-2s·m2·mol-1(KCl)(2)=(Na+)/(NaCl)=0、4124×1、2159×10-2s·m2·mol-1/1、2647×10-2s·m2·mol-1=0、3965=(Na+)/F=

=5、200×10-8m2·s-1·V-12024/9/6

7、298K時(shí)測(cè)得SrSO4飽和水溶液得電導(dǎo)率為1、482×10-2s·m-1,該溫度時(shí)水得電導(dǎo)率為1、5×10-4s·m-1。試計(jì)算在該條件下SrSO4在水中得溶解度。解：（SrSO4)=（Sr2+)+（SO42-)=(5、946+7、98)×10-3s·m2·mol-1=1、393×10-2s·m2·mol-12024/9/6(SrSO4)=2(SrSO4)=2×1、393×10-2s·m2·mol-1=2、786×10-2s·m2·mol-1κ(SrSO4)=κ(溶液)－κ(H2O)＝(1、482×10-2－1、5×10-4)s·m-1＝1、467×10-2s·m–1c(SrSO4)＝=＝0、5266mol·m-3＝5、266×10-4

mol·dm-32024/9/6由于溶液很稀,溶液得密度與溶劑得密度近似相等,所以SrSO4得溶解度為:S=m(SrSO4)×M(SrSO4)

=5、266×10-4mol·kg-1×183、7×10-3kg·mol-1

=9、67×10-52024/9/62024/9/6MICHAELFARADAYMICHAELFARADAY(1791-1867) Englishchemistandphysicist,wasapletelyselftaughtman、In1812,whilestillabookbinder’sapprentice,FaradaywasdrawntochemistrybyattendingDavy’slecturesattheRoyalInstitute、HislifewaschangedbyanaccidentwhenDavywastemporarilyblindedbyanexplosionandtookonFaradayashissecretary、2024/9/6MICHAELFARADAYFaradaypresentedDavywiththecarefulnoteshehadtakenathislectures,andFaradaybecamealaboratoryassistantwhenhispredecessorwasfiredforbrawling、Faraday’sfirstexperimentconsistedinconstructingavoltaicpileusingcopperhalfpennypiecesandzincdiscsseparatedbypapersoakedinsaltsolution、2024/9/6MICHAELFARADAYHedeposedmagnesiumsulfatewiththepile、Heproducedthefirstknownchloridesofcarbon,C2Cl6andC2Cl4,in1820,anddiscoveredbenzenein1825、Heinvestigatedalloysteelsandopticalglass、Duringthislatterwork,hediscoveredtherotationoftheplaneofpolarizationoflightinamagneticfield、Hediscovereddiamagnetismandcoinedthewordsparamagneticanddiamagnetic、2024/9/6FRIEDRICHWILHELMGEORGKOHLARUSCHFRIEDRICHWILHELMGEORGKOHLARUSCH(1840-1910),Germanchemistandphysicist,isbestknownforhisworkontheelectricalconductivityofsolutions、Hisworkischaracterizedbyahighdegreeofprecision,asexemplifiedinhisdeterminationoftheelectrochemicalequivalentofsilver、Hismainworkonelectrolyteconductionwasmadpossiblebytherealizationthatpolarizationattheelectrodescouldbeeliminatedbyusingacinsteadofdccurrentsforconductivitymeasurements、2024/9/6FRIEDRICHWILHELMGEORGKOHLARUSCHIn1876,followingtheworkofHittorfonionmigrations,hestated,“inadilutesolutioneveryelectrochemicalelementh