Влияние температуры на электропроводность растворов электролитов

чем выше температура, тем меньше вязкость растворителя, тем выше скорость ионов, больше электропроводность

чем выше температура, тем меньше гидратация, тем выше скорость ионов, больше электропроводность

у слабых электролитов чем выше температура, тем больше степень диссоциации, больше электропроводность

итак, повышение температуры повышает электропроводность растворов электролитов

 

361)абсолютная скорость движения ионов.

у сильных электролитов при разбавлении уменьшается взаимодействие катионов и анионов

при этом скорость движения ионов растет

при максимальном разведении межионого взаимодействия нет – скорость движения ионов максимальная

скорость движения ионов при максимальном разведении раствора есть абсолютная скорость движения ионов

абсолютная скорость движения ионов измеряется в см/сек×В×см²

349)молярная электропроводность. растворы электролитов сравнивают по удельной электропроводности и по молярной электропроводности

- удельная электропроводность - величина, обратная удельному сопротивлению

рассчитывается для раствора электролита определенных размеров и определенного объема

удельная электропроводность равна электропроводности раствора электролита между электродами

единичной площади, расположенными на единичном расстоянии

удельная электропроводность измеряется в системе СИ в Ом^-1× м^-1, в системе СГС в Ом^-1× см^-1

удельная электропроводность зависит от концентрации ионов и скорости движения ионов

- молярная электропроводность – электропроводность раствора 1 моля эквивалента электролита между электродами,

расположенными на единичном расстоянии (в СГС l =1 см)

рассчитывается для проводника определенного размера и определенного количества молекул электролита

молярная электропроводность измеряется в системе СИ в Ом^-1× м^-1× моль^-1, в системе СГС в Ом^-1× см^-1× моль^-1

  для молярной электропроводности объем раствора электролита может быть любым

 

350)Взаимосвязь удельной и молярной электропроводности.

молярная электропроводность связана с удельной электропроводностью по формуле

l = 1000c / С _1/Z,

 где l - молярная электропроводность в Ом^-1× см^-1× моль^-1 при данной концентрации

  c - удельная электропроводность в Ом^-1× см^-1 при данной концентрации

 С _1/Z – молярная концентрация эквивалента вещества в моль/л

358) графическая зависимость молярной электрической проводимости слабых и сильных электролитов от разбавления

349)молярная электропроводность зависит от концентрации ионов и скорости движения ионов

- от концентрации ионов

чем больше концентрация ионов, тем больше молярная электропроводность

- от скорости движения катионов и анионов

чем больше скорость движения ионов, тем больше молярная электропроводность

для заданного количества электролита(1 моль) концентрация ионов зависит от степени диссоциации и разведения

у сильных электролитов степень диссоциации максимальная a=1

но чем меньше концентрация раствора, тем меньше взаимодействие катионов и анионов, выше скорость ионов..

при максимальном разведении межионого взаимодействия нет - молярная электропроводность максимальная

у слабых электролитов степень диссоциации зависит от концентрации ионов

чем меньше концентрация раствора, тем больше степень диссоциации, тем больше концентрация ионов..

при максимальном разведении степень диссоциации a=1, и молярная электропроводность максимальна

есть зависимость между степенью диссоциации и молярной электропроводностью a =l / l _¥

итак, разбавление растворов электролитов повышает молярную электропроводность

при максимальном разведении молярная электропроводность зависит только от скорости ионов

графическая зависимость молярной электрической проводимости слабых и сильных электролитов от разбавления

 

l

                         KCl

 

                         CH₃COOH

                               

 

 

                            V

 

359)предельная электропроводность электролитов, закон Кольрауша

при максимальном разведении межионого взаимодействия нет

для определенного электрического поля при максимальном разведении молярная электропроводность максимальная

это предельная электропроводность

Закон Кольрауша

 при максимальном разведении молярная электропроводность равна сумме электропроводности катионов и анионов

 l _¥ = l к + l а,

 где l к – предельная молярная электропроводность катионов или молярная подвижность катионов,

l а - предельная молярная электропроводность анионов или молярная подвижность анионов

при максимальном разведении предельная молярная электропроводность зависит только от скорости ионов

если l к = F × Uк и l а = F × Uа, то l _¥ = F × Uк + F × Uа = F × (Uк + Uа),

 где  F - число Фарадея F =96500 Кл/моль=96500 А×сек/моль=96500 В×сек/моль×Ом,

Uк - абсолютная скорость движения катионов в см/сек×В×см²

Uа - абсолютная скорость движения анионов в см/сек×В×см²

 

скачок потенциалов

при контакте двух разных веществ возникает «скачок потенциалов»

 ПР: при контакте двух металлов возникает контактный потенциал

при контакте металла и раствора соли возникает электродный потенциал

при контакте двух растворов электролитов возникает диффузионнный потенциал

причина «скачка потенциалов» – обмен заряженными частицами между веществами на границе раздела двух в-в

на границе раздела двух в-в образуется двойной электрический слой, и возникает электрическое поле

характеристика электрического поля в данной точке – потенциал электрического поля в данной точке

потенциалы электрического поля на границе раздела двух в-в резко отличаются – есть «скачок потенциалов»

 

373)двойной электрический слой

374)электродный потенциал

электрод – система металла, контактирующего с водой или раствором электролита

если в воду погрузить металлический электрод, то под действием полярных молекул воды

 атомы металлов будут терять е- и в виде катионов уходить из кристаллической решетки в раствор

на металлическом электроде возникнет (-)электрический заряд (потенциал)

(-)электрический заряд на электроде удержит катионы металла в растворе у границы раздела металл-вода

на границе металл-вода возникнет двойной электрический слой:

 на поверхности металла (-)электрический заряд – в растворе у поверхности металла (+)электрический заряд возникшее электрическое поле будет препятствовать дальнейшему выходу катионов металла в раствор

будет идти два процесса: выход катионов металла в раствор и вход катионов металла в кристаллическую решетку

со временем установится равновесие между движением катионов металла из раствора и в раствор

 Me + mH₂O Û Meⁿ⁺(H₂O)_m + ne-

 ПР: заряд на цинковом электроде

         Zn – 2e- ® Zn²⁺

 

 

если в раствор соли погрузить металлический электрод,

 то на границе металл-раствор возникнет двойной электрический слой:

у электродов из активного металла будет преобладать выход катионов металла в раствор

атомы активного металла будут терять е- и в виде катионов уходить в раствор

выходу катионов в раствор будут препятствовать катионы металла, уже присутствующие в растворе

на металлическом электроде возникнет (-)электрический заряд или электродный потенциал

(-)электрический заряд на электроде удержит катионы металла в растворе у границы раздела металл-раствор

на границе металл-раствор возникнет двойной электрический слой:

 на поверхности металла (-)электрический заряд – в растворе у поверхности металла (+)электрический заряд возникшее электрическое поле будет препятствовать дальнейшему выходу катионов металла в раствор

со временем установится электрохимическое равновесие между атомами металла и его ионами в растворе

ПР: электродный потенциал в системе Zn²⁺/Zn

на цинковом электроде произойдет окисление цинка и растворение цинкового электрода

Zn ® Zn²⁺ + 2е-    DG=-146 КДж

энергия гидратирования Zn²⁺ израсходуется на разрыв связей катиона Zn²⁺ в кристаллической решетке

энергия гидратирования катиона Zn²⁺ больше энергии связей катиона Zn²⁺ в кристаллической решетке

самопроизвольно пойдет процесс растворения цинкового электрода

у электродов из неактивного металла будет преобладать вход катионов металла в кристаллическую решетку

катионы неактивного металла из раствора будут переходить в кристаллическую решетку металла

входу катионов в кристаллическую решетку будут препятствовать катионы металла, уже присутствующие в решетке

на металлическом электроде возникнет (+)электрический заряд или электродный потенциал

(+)электрический заряд на электроде удержит анионы кислотных остатков в растворе у границы металл-раствор

на границе металл-раствор возникнет двойной электрический слой:

 на поверхности металла (+)электрический заряд – в растворе у поверхности металла (-)электрический заряд возникшее электрическое поле будет препятствовать дальнейшему входу катионов металла в решетку

со временем установится электрохимическое равновесие между атомами металла и его ионами в растворе

ПР: электродный потенциал в системе Сu²⁺/Cu

на медном электроде произойдет восстановление ионов меди и осаждение меди на электроде

Cu²⁺ + 2е- ® Cu   DG= -66 КДж

энергия связей Cu²⁺ в кристаллической решетке израсходуется на разрыв связей Cu²⁺ в гидратированном ионе

энергия связей Cu²⁺ в кристаллической решетке больше энергии связей Cu²⁺ в гидратированном ионе

самопроизвольно пойдет процесс осаждение меди