物理化学8电解质溶液.pptx

电化学基础;考试和分数;; 电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。;⒈电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属 ;电化学的研究内容;教学安排;2020/11/13; §8.1 电化学中的基本概念和电解定律;A. 自由电子作定向移动而导电;第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等;两类导体的比较：;1、正极、负极、;2、阴极、阳极;电解质溶液;阳极上发生氧化作用;阳极上发生氧化作用;在原电池中;原电池和电解池的比较;四、Faraday电解定律; 人们把在数值上等于1 mol元电荷的电量称为Faraday常数。; 电子得失的计量系数为 z+，欲从阴极上沉积出1 mol M(s)，即反应进度为1 mol 时，需通入的电量为 Q;根据电学上的计量关系;荷电粒子基本单元的选取;Faraday电解定律;例题：;解1;解2;解3;Faraday电解定律的意义;或;§8.2 离子的电迁移率和迁移数; 设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB，将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通电前，各部均含有一价的正、负离子各5 mol，分别用 +、- 号代替。;1．设正、负离子迁移的速率相等， ，则导电任务各分担2 mol，在假想的AA，BB平面上各有2 mol正、负离子逆向通过。;2．设正离子迁移速率是负离子的三倍， ，则正离子导3 mol电量，负离子导1 mol电量。在假想的AA,BB平面上有3 mol正离子和1 mol负离子逆向通过。;离子电迁移的规律：;离子的电迁移率和迁移数;离子迁移数的定义; 设相距为l、面积为A的两个平行惰性电极，左方接外电源负极，右方接正极，外加电压为E。在电极间充以电解质 的溶液，它的浓度为c( ), 解离度为 。; 设正离子迁移速率为 ，单位时间向阴极方向通过任意截面 的物质的量为 ，所迁移的电量为 ，因为是单位时间，所以：;因为溶液是电中性的，所以;迁移数在数值上还可表示为：;测量原理;1．Hittorf 法;Hittorf 法中必须采集的数据：;试求 和 的离子迁移数。;先求 的迁移数，以 为基本粒子，已知：;解法2：;解法3：;解法4：; 在界移法的左侧管中先放入 溶液至 面，然后小心加入HCl溶液，使 面清晰可见。;设毛细管半径为 ，截面积;3．电动势法;298K、不同浓度的水溶液中一些阳离子的迁移数;①浓度 ②温度 ③共存离子 电势梯度 能改变离子的迁移速度u，但在 相同的电场强度作用下， 以相同的比例变化， 因此电势梯度不影响离子迁移数。;§8.3 电解质溶液的电导;电导、电导率、摩尔电导率;电导率（electrolytic conductivity）;摩尔电导率（molar conductivity）;基本质点的选取;*电导的测定;电导测定的装置; 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，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。;电导池常数 单位是 ;电导率、摩尔电导率与浓度的关系;摩尔电导率与浓度的关系; 是与电解质性质有关的常数;弱电解质的 与 c 的关系;Λm?（KCl） S · m2 ·mol-1;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; 设相距为l、面积为A的两个平行惰性电极，左方接外电源负极，右方接正极，外加电压为E。在电极间充以电解质 的溶液，它的浓度为c( ), 解离度为 。; 设正离子迁移速率为 ，单位时间向阴极方向通过任意截面 的物质的量为 ，所迁移的电量为 ，因为是单位时间，所以：;根据摩尔电导率的定义，摩尔电导率必须指明基本单元，如果电解质和离子的基本单元选择都是荷元电荷，那么：;摩尔电导率与离子电迁移率的关系;摩尔电导率与离子电迁移率的关系;对于强电解质，在浓度不太大时近似有; 从书P22表8.6可见,H+和OH-的离子摩尔电导率比其他同价离子的离子摩尔电导率要高出好几倍。这是因为在电场作用下，H+和OH-在相邻水分子间链式传递，其效果恰是如H+和OH-以很高的速率向两极迁移一样。;电导测定的一些应用;去除杂质的方法较多，根据需要，常用的方法有：;(2)计算弱电解质的解离度和解离常数;将该式改写成;（3）测定难溶盐的溶解度;（4）电导滴定;1.用NaOH标准溶液滴定HC