Лекция 3 Электропроводность растворов электролитов. - презентация

1 Лекция 3 Электропроводность растворов электролитов

2 Определения Электропроводность раствора свойство пропускать электрический ток под влиянием электрического поля Миграция иона перемещение иона в электрическом поле Поток иона J иона изменение числа молей i- го иона во времени при переходе через площадку S ( со скоростью иона в растворе с концентрацией с иона ), расположенную перпендикулярно направлению движения

3 Удельная электропроводность ( )

4 Удельная электропроводность Характеризует электропроводность раствора, заключенного между двумя плоскими параллельными электродами, имеющими площадь по 1 см 2 и расположенными на расстоянии 1 см друг от друга ЗАДАНИЕ. Объясните форму концентрационной зависимости удельной электропроводности

5 Молярная электропроводность Характеризует электропроводность раствора, заключенного между двумя плоскими параллельными электродами, расположенными на расстоянии 1 см друг от друга и имеющими такую площадь, чтобы раствор между электродами содержал 1 моль электролита. ЗАДАНИЕ : Покажите, что молярная электропроводность, в отличие от удельной, зависит только от ион - ионного взаимодействия, но не от числа ионов в растворе

6 Правило Кольрауша молярная электропроводность сильного электролита любой концентрации и слабого электролита при бесконечном разбавлении представляет собой сумму молярных ионных подвижностей

7 Коэффициент электропроводности электролита f - отражает наличие ион - ионных взаимодействий и особенности вязкого движения ионов f 1 – ион - ионное взаимодействие исчезающе мало

8 Эффекты, приводящие к снижению молярной электропроводности Электрофоретический эффект Эффект асимметрии, или релаксации при наложении электрического поля ион начинает двигаться в одну сторону, а его ионная атмосфера в противоположную ; за счет взаимного притяжения центрального иона и противоположно заряженных ионов атмосферы возникает дополнительное трение, которое уменьшает подвижность ионов и молярную электропроводность при движении ион покидает свою ионную атмосферу и непрерывно на пути своего движения создает новую ; разрушение и образование атмосферы происходит не мгновенно ; в процессе разрушения старая шаровая симметрия ионной атмосферы искажается : ее плотность позади движущегося иона больше, что вызывает торможение движения иона

9 Эффекты торможения иона и концентрационная зависимость молярной электропроводности

10 Эффекты Дебая - Фалькенгагена и Вина Эффект Дебая - Фалькенгагена Эффект Вина при достаточно высокой частоте переменного тока молярная электропроводность раствора резко увеличивается, достигая 2/3 от с при достаточно высокой напряженности электрического поля молярная электропроводность раствора резко увеличивается, достигая максимального значения - 0

11 Эффекты Дебая - Фалькенгагена и Вина Эффект Дебая - Фалькенгагена Эффект Вина при достаточно высокой частоте переменного тока время движения иона в одном направлении настолько мало, что сферическая симметрия ионной атмосферы не нарушается : тормозящий эффект релаксации исчезает, электропроводность возрастает при достаточно высокой напряженности электрического поля скорости движения ионов настолько велики, что на их пути не успевает создаваться ионная атмосфера ; это резко уменьшает как релаксационное, так и электрофоретическое торможение

12 Числа переноса Число переноса i- го иона – доля тока ( заряда ), переносимая i- м видом ионов ВОПРОС : Чему равна сумма чисел переноса всех ионов ? ЗАДАНИЕ. Выведите формулы расчета чисел переноса катионов и анионов в растворе бинарного электролита