第七章电化学1技术分析.ppt

第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 与 ?及c 的关系： ∵ [c]=mol·m-3 ， ∴ [ Vm ]= =m3·mol-1 又∵ (∵电解质的量一定， 两极间的距离已规定为1m) ∴ 摩尔电导率定义为电极相距1m，含有1mol 电解溶液的电导率。 ?m表示。 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 稀溶液随着浓度的增大，单位体积内导电离子增多，溶液的电 电导率几乎随着浓度成正比增加； 在浓度较大时，由于正、负离子的相互作用，使得离子的运动速 率降低，所以尽管单位体积内离子的数目不断增加，但电导率经过 一极大值后反而降低。 电导率与电解质溶液物质的量浓度 的关系如图所示。 为什么？ 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 关于摩尔电导率与浓度的关系，科尔劳施（Kohlrausch F）总 结大量实验数据得出如下结论：很稀的强电解质溶液中，其摩尔电 导率与浓度的平方根为直线关系，数学表达式为 (7-15) 式中 ——无限稀溶液摩尔电导率， 即极限摩尔电导率； A——与电解质有关的常数。 摩尔电导率与几种电解质溶液物质的 量浓度的平方根的关系如图。 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 由图可见，无论是强电解质或弱 电解质，其摩尔电导率均随溶液的稀 释而增大。为什么？ 对强电解质而言，溶液浓度降低， 摩尔电导率增大。这是因为在导电粒 子数量一定的条件下(1mol)，随着溶 液浓度的降低，离子之间的库仑作用 力因距离增加而减小，离子运动速度加快，故摩尔电导率增大。 在低浓度时，图中的曲线接近一条直线，将直线外推至纵坐标， 所得截距即为无限稀释时摩尔电导率 ，此值亦称极限摩尔电导率。 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 对弱电解质来说，溶液浓度降低时，摩尔电导率也增加。在溶 液极稀时，随着溶液浓度的降低，摩尔电导率急剧增加。 这是因为，弱电解质的摩尔电导率 随浓度降低而增加是由两方面原因引 起的: 其一是因为溶液浓度降低，离子 之间的库仑作用力因距离增加而减小， 其二是因为弱电解质的解离度随 着溶液的稀释而增加，浓度越低，离 子越多，摩尔电导率也越大。 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 由图可知，因为斜率变化 太大，弱电解质无限稀释时的 摩尔电导率无法用外推法求得， 故式 不适用 于弱电解质。如何求算或测量 弱电解质在无限稀释时的摩尔 电导率 ？ 3. 离子独立运动定律和离子 的摩尔电导率 4. 电导测定及其应用 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 （1）电导的测定 电导是电阻的倒数。因此测定电解质溶液的电导，实际上是测 定电阻 测定溶液的电阻，可利用惠斯通 （Wheatstone）电桥。 为了防止产生电极反应和极化现 象而影响所测定电导的可靠性，故 测定电解质的溶液的电导时，必须 采用交流电源。 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 这时D，C两点电位降相等，电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导 I 是频率在1000Hz左右的高频交流电源，G为耳机或阴极示波器。 接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过，如用耳机则听到声音最小， （注：计算中忽略电导池的电容效应，用电阻平衡代替阻抗平衡） 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 实际测量中，因为两电极间距离和镀有铂黑电极的面积A无法用实验测量，通常用已知电导率的KCl溶液注入电导池，测定电阻后得到。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。 若已知 测得 就可求得 电导池常数 单位是 ∴ ∵ 不同浓度的KCl溶液的电导率前人已通过其它方法精确测出，见表7-7。 第七章 电化学 （一）电解质溶液之§7.2 电解质溶液的电导 (2) 例题：已知18℃时0.020mol·dm-3KCl的 =0.2397S