§电解质溶液的电导.ppt

§8.3 电解质溶液的电导 电导、电导率、摩尔电导率 电导率的定义示意图 基本质点的选取 电导率、摩尔电导率与浓度的关系 电导率与浓度的关系 摩尔电导率与浓度的关系 强电解质的Λm与 c 的关系 弱电解质的 Λm与 c的关系 离子独立移动定律和离子的摩尔电导率 离子独立移动定律和离子的摩尔电导率 电导测定的一些应用 * * 电导、电导率、摩尔电导率 电导率、摩尔电导率与浓度的关系 离子独立移动定律和离子的摩尔电导率 电导测定的一些应用 电导（electric conductance） 电导是电阻的倒数 电导G与导体的截面积成正比，与导体的长度成反比 电导的单位为Ω-1或S 电导率（electrolytic conductivity） 因为 比例系数κ称为电导率。 电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导 电导的单位是Sm-1或Ω-1m-1 电导率也就是电阻率的倒数： 电导率的定义 电导率的定义 摩尔电导率（molar conductivity） 在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放置含有1 mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率Λm Vm是含有1 mol电解质的溶液的体积，单位为m3mol-1，c是电解质溶液的浓度，单位为molm-3。 摩尔电导率的位为Sm3mol-1 摩尔电导率示意图 摩尔电导率必须对应于溶液中含有1mol电解质，但对电解质基本质点的选取决定于研究需要。 例如，对CuSO4溶液，基本质点可选为CuSO4或(1/2CuSO4)，显然，在浓度相同时，含有1mol CuSO4溶液的摩尔电导率是含有1mol (1/2CuSO4)溶液的2倍。即： 为了防止混淆，必要时在Λm后面要注明所取的基本质点。 强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低，如H2SO4和KOH溶液。 弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离度下降，粒子数目变化不大，如醋酸。 中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高，如KCl。 由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。 不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。 是与电解质性质有关的常数 将直线外推至 强电解质的 与 c 的关系 得到无限稀释摩尔电导率 等稀到一定程度，Λm 迅速升高 随着浓度下降，Λm也缓慢升高，但变化不大。 当溶液很稀时，Λm与c不呈线性关系 德国科学家Kohlrausch 根据大量的实验数据，发现了一个规律：在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和 对于强电解质，在浓度不太大时近似有 利用这些关系式，从实验可测量求不可测量。 对强电解质近似有 几个有用的关系式 （1） 检验水的纯度 纯水本身有微弱的解离 这样，纯水的电导率应为 事实上，水的电导率小于1?10-4Sm-1就认为是很纯的了，有时称为“电导水”，若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。 普通蒸馏水的电导率约为 去除杂质的方法较多，根据需要，常用的方法有： (1)用不同的离子交换树酯，分别去除阴离子和阳离子，得去离子水。 普通的蒸馏水中含有CO2和玻璃器皿溶下的硅酸钠等，不一定符合电导测定的要求。 (2)用石英器皿，加入KMnO4和KOH，去除CO2及有机杂质，二次蒸馏，得“电导水”。 (2)计算弱电解质的解离度和解离常数 设弱电解质AB解离如下： 将上式改写成 这就是德籍俄国物理化学家Ostwald提出的定律，称为Ostwald稀释定律 （3）测定难溶盐的溶解度 运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和溶液的浓度c 难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不能忽略，所以： （4）电导滴定 在滴定过程中，离子浓度不断变化，电导率也不断变化，利用电导率变化的转折点，确定滴定终点。 电导滴定的优点是不用指示剂，对有色溶液和沉淀反应都能得到较好的效果，并能自动纪录。