08章-电解质溶液范例.ppt

物理化学（下册）— 第八章 关于本学期课程 电化学 electrochemistry 电 化 学 研 究 的 内 容 化学反应和电化学反应区别: 如何实现化学能电能的转化 第八章 电解质溶液 §8.1 电化学中的基本概念和电解定律 正极、负极、 阴极、阳极 两类导体 电荷量计（库仑计） 电荷基本单元的选取： 例：电解 AgNO3: 1 F 电量通过，析出 Ag; （银库仑计：Ag/AgNO3） Faraday电解定律的意义 电流效率 §8.2 离子的电迁移率和迁移数 离子电迁移的规律 很显然，由于离子的电迁移能力不同，每种离子所带 电荷有差异，同一溶液中的不同离子搬运电荷的能力 不同。 那么不同的离子对总电量的贡献如何衡量--- 离子的迁移数。 离子的电迁移率和迁移数 离子迁移数的定义 2．界面移动法： 3．电动势法： §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 电导的测定 电导池常数（cell constant） 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 §8.4 电解质的平均活度和平均活度因子 电解质的平均活度和平均活度因子 例：已知电解质溶液的 mB ,?± 求 m±, aB, a±, 解： 例题：Na2SO4水溶液中，平均离子活度因子与离 子活度因子的关系为 ( ) ( A ) γ±=(γ+2γ-)1/3 ( B ) γ±=(γ+γ-)1/2 ( C ) γ±=(γ+2γ-)1/2 ( D ) γ±=(γ+γ-)1/3。 离子强度 §8.5 强电解质溶液理论简介 例题：298K时，将电导率为 0.141 S· m-1 的 KCl 溶液装入电导池，测电阻 525 ?；在该池装入0.1mol· dm-1的 NH4OH 溶液，测电阻 2030 ?，求 NH4OH 溶液的电离度及电离平衡常数。 解： 查表： ?m∞(NH4OH )= ?m∞(NH4+) + ?m∞(OH-) = (73.4+198.0 )×10-4 = 2.714×10-2 = a ?m∞ ?m Kcell= ?×R =0.141×525=74.03 m-1 ?(NH4OH) = Kcell / R =74.03 / 2030 = 0.03647 S·m-1 ?m (NH4OH)= ? (NH4OH) / c (NH4OH) =0.03647 / 100 =3.647 ×10-4 = a ?m∞ ?m = 3.647×10-4 / 2.714×10-2 = 0.01344 c·a 2 1－a K= = 0.1×0.013442 / (1-0.01344 ) = 1.83 ×10-5 难溶盐饱和溶液的浓度极稀，可认为 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 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： 的值可从离子的无限稀释摩尔电导率的 表值得到 (2) 计算难溶盐的溶解度 * 例：25℃，AgCl 饱和水溶液，已知：? (溶液)，? (H2O) 求：溶解度c，及 Ksp (AgCl) ? (AgCl) = ? (溶液)－ ? (H2O) 难溶盐溶解度很小， 解： 从离子的无限稀释摩尔电导率的表查得 （3）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 普通蒸馏水的电导率约为 （事实上，水的电导率小于 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。） 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 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 和 ，去除 及有机杂质，二次蒸馏，得“电导水”。 （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。 电解质的平均活度和平均活度因子 离子强度 当溶液很稀，可看作是理想溶液， ，则： 非电解质化学势表示式 电解质化学势的表达式 强电解质溶解后全部变成离子 为简单起见，先考虑1-1价电解质，如HCl 定义： 离子平均活度（mean activity of ions） 离子平