物理化学-第五章课件
30页1、2019/4/23,物理化学多媒体教学课件,第五章 电解质溶液 Chapter 5 Solution of Electrolyte,2019/4/23,第五章 电解质溶液,5.1 离子的电迁移,5.2 电导及其应用,5.3 强电解质溶液的活度 及活度系数,5.4 强电解质溶液理论,2019/4/23,5.1 离子的电迁移,电解质溶液的导电机理 法拉第定律 离子的电迁移,2019/4/23,1.电解质溶液的导电机理,电解质溶液(electrolyte solution):离子迁移导电,a.电场力作用下: Cu2+ 向阴极迁移 Cl- 向阳极迁移,c. 电流连续,构成回路,2019/4/23,2. 法拉第定律,(5-1),q通过电极的电量(C);n电极上发生反应的物质的量(mol);|Z|离子的电荷数的绝对值;F法拉第常量,其值是96485Cmol-1。,(1)式(5-1)为法拉第定律 ,反映了电极上发生反应的物质的量与通过电极的电量间的定量关系。,讨论:,(2)根据法拉第定律可对电极上发生反应的物质的情况进行计算。,2019/4/23,3. 离子的电迁移,在直流电场作用下,电解质溶液中的
2、正、负离子分别向异电极方向移动离子的电迁移。,离子淌度,(5-2),:离子迁移速率,: 电势梯度,式(5-2)中U称为离子淌度,其物理意义是电势梯度为单位数值时的离子迁移速率,其单位是m2V-1s-1。,讨论:,U值的大小反映了离子本性对离子迁移的影响。,2019/4/23,3. 离子的电迁移,离子迁移数,定义:离子迁移数电解质溶液中各种离子的导电份额或导电百分数,用 tB 表示。,qBB种离子传输的电量q通过溶液的总电量,对于只含有一种正离子和一种负离子的电解质溶液而言,正、负离子的迁移数分别为,t+ + t- = 1,迁移数与淌度间的关系为,2019/4/23,5.2 电导及其应用,电导、电导率和摩尔电导率 电导的测定 强电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度的关系 离子独立运动定律及离子摩尔电导率 电导测定的应用,2019/4/23,1.电导、电导率和摩尔电导率,电导G (conductance),溶液电导G与电极截面积成正比,与两电极间距离成反比。,A电极面积,l两电极间的距离;,2019/4/23,1.电导、电导率和摩尔电导率,电导率,图5-2 电导率的定义,相距1m的两个面积均
3、为1m2电极间溶液电导,(5-5), 的单位:Sm-1,对确定的电导电极,l、A值一定, l/A=Kcell电极常数或电导池常数,其数值可用电导率已知的标准KCl溶液来标定。,2019/4/23,1.电导、电导率和摩尔电导率,摩尔电导率m,图5-3 摩尔电导率的定义,两相距1m平行电极间,1mol电解质溶液所具有的电导,1mol电解质溶液的体积 V=1/c,m的单位为Sm2mol-1; c为溶液中电解质的浓度,单位为molm-3。,2019/4/23,2.电导的测定,图5-4 电导测定示意图,电桥平衡时: R/ R1= R4 / R3,R = R1R4 / R3,电导:G =1/R= R3 / R1R4,2019/4/23,3.强电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度的关系,电解质溶液电导率与浓度关系,强电解质: c, 先后,弱电解质: c对 影响不大,2019/4/23,3.强电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度的关系,强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系,强电解质m随c减小而增大,对浓度很稀的强电解质溶液:,无限稀释 摩尔电导率,2019/4/23,4.离子独立运动定律及离子摩尔电导率,不
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