История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2024-02-15 | 23 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Как было показано Вином при увеличении напряженности поля до значений 10-4 – 10-5 В/см величина электропроводности возрастает непропорционально закону Ома. Согласно теории Дебая-Хюккеля, ионная атмосфера характеризуется определенным размером и временем релаксации.
При достаточно высокой напряженности поля путь, пройденный ионом за удвоенное время релаксации ионной атмосферы, может оказаться больше, чем радиус ионной атмосферы, и ионная атмосфера не будет успевать образовываться, а обусловленные ею эффекты торможения исчезнут.
Влияние частоты электрического поля
На эквивалентную электропроводность
При невысокой частоте электрического поля ион при своем движении колеблется с частотой поля. Однако при увеличении частоты эта связь нарушается. Ион при перемещении остается в симметричном положении по отношению к ионной атмосфере и релаксационный эффект торможения исчезает, но электрофоретический эффект сохраняется. Поэтому эквивалентная электропроводность, хотя и возрастает, но не достигает предельной величины. Частота переменного тока, при которой проявляется эффект, обратно времени релаксации. Этот эффект называется дисперсией электропроводности или эффект Дебая-Фалькенхагена.
Закон Кольрауша
В разбавленных растворах сильных электролитов выполняется эмпирический закон Кольрауша (закон квадратного корня):
, (6)
где λ и λ0 – эквивалентная электропроводность раствора при концентрации С и при бесконечном разведении; А – константа (при данной температуре) для данного электролита и растворителя, полученная с учетом сил релаксационного и электрофоретического торможения. При построении графика зависимости λ от из отсекаемого участка можно установить значение (рис. 3).
|
Рис. 3. Зависимость для сильного электролита
Однако для более концентрированных растворов многих одновалентных солей (например, NaCl, KCl с концентрацией С=0,001-0,1 ) и для растворов слабых электролитов уравнение Кольрауша не применимо. Для них справедливо уравнение Гхоша (закон корня кубичного):
. (7)
Согласно закону Кольрауша о независимой миграции ионов, эквивалентная электропроводность раствора при бесконечном разведении равна сумме предельных подвижностей катионов и анионов (закон аддитивности элктропроводности):
, (8)
где и – ионные электропроводности при бесконечном разведении или подвижности катиона и аниона. Физический смысл этого закона заключается в том, что в растворе электролита ионы переносят электрический ток независимо друг от друга.
Закон формулируется в виде:
эквивалентная электропроводность электролита при бесконечно разведении равна сумме эквивалентных электропроводностей ионов, образующих молекулу электролита.
Закон применим как для сильных, так и для слабых электролитов.
В растворах слабых электролитов и связаны со степенью диссоциации α электролита уравнением Аррениуса:
. (9)
Закон разведения Оствальда
Для слабых электролитов, выполняется закон разведения Оствальда, который для бинарного электролита записывается следующим образом:
. (10)
Приводя данное уравнение к линейной форме, получим
, (11)
где и – величины постоянные. Если построить график в координатах , то получаемая зависимость будет линейной с угловым коэффициентом (рис. 4). Такая обработка экспериментальных данных позволяет графически определить величины константы диссоциации и эквивалентную электропроводность.
|
Рис. 4. Зависимость для слабого электролита
Для электролита 1,1-валентного типа закон разведения Оствальда можно записать в виде:
(12)
Если α<<1, то уравнение примет вид:
(13)
Формула (13) позволяет рассчитать степень диссоциации слабого бинарного электролита при различных концентрациях для разбавленных растворах. Степень диссоциации зависит от природы растворителя и самого слабого электролита, от температуры, от присутствия посторонних электролитов, и возрастает с уменьшением концентрации раствора данного слабого электролита.
Константа диссоциации – константа равновесия процесса диссоциации слабого электролита, поэтому по зависимости константы диссоциации от температуры для растворов слабых электролитов рассчитывают ряд термодинамических функций.
Максимально полезная работа процесса диссоциации, протекающего обратимо и изотремически, может быть рассчитана по уравнению изотермы
. (14)
Если известна константа диссоциации при нескольких температурах, то по уравнению изобары можно рассчитать тепловой эффект процесса диссоциации:
, (15)
где К1 и К2 – константы диссоциации при разных температурах; – тепловой эффект процесса диссоциации.
При определенных изобарно-изотермическом потенциале и тепловом эффекте процесса диссоциации можно найти изменение энтропии по уравнению
. (16)
|
|
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!