Эквивалентная электропроводность
Удельная электропроводность зависит от многих факторов. Это не позволяет получать сопоставимые и воспроизводимые результаты. Поэтому лучше пользоваться эквивалентной электропроводностью, отнесенной к 1кг-экв вещества. Найдем связь между удельной (χ)и эквивалентной электропроводностью (λ). Представим себе высокий призматический сосуд с квадратным основанием площадью 1м2, две стенки которого представляют собой платиновые (Рt) электроды, а две стенки - стеклянные. Нальем в сосуд электролит на высоту 1м, при этом общая электропроводность будет равна удельной. W = χ Увеличивая объем раствора, получим: W = 2χ; W = 3χ и, наконец, W = V×χ, где V-объем раствора, в котором содержится 1кг-экв электролита. В этом случае общая электропроводность равна эквивалентной электропроводности: W = λv . И тогда: λv = V×χ . (6) Эквивалентной электропроводностью называется проводимость столба раствора, содержащего 1кг-экв электролита, заключенного между электродами, находящимися друг от друга на расстоянии в 1м. Число м3 раствора, в котором содержится 1кг-экв растворенного вещества называется разведением раствора. Размерность эквивалентной электропроводности ( λv): [См ×м2 кг-экв-1], [Cм ×м2 × кг-экв-1] Разведение - величина обратная концентрации: В системе СИ: [Cм ×м2 × кг-экв-1] . (7) В системе СГС: [Cм ×см2 × г-экв-1] . (8) При разбавлении раствора эквивалентная электропроводность может только возрастать, т. к. при разбавлении увеличивается степень диссоциации, а при достижении α = 1, дальнейшее разбавление уже не может увеличить диссоциацию и эквивалентная электропроводность остается величиной постоянной, то есть она стремится к предельному значению ( l∞.).(См. рис.4).
Предельное значение эквивалентной электропроводности при степени диссоциации α = 1 называетсяэквивалентной электропроводностью при бесконечном разбавлении. Отношение определяет долю продиссоциировавших молекул. Для сильных электролитов эта величина называется коэффициентом электрической проводимости и определяется по формуле: А для слабых электролитов - степенью диссоциации и рассчитывается по формуле Эквивалентная электропроводность при бесконечном разбавлении (l∞) рассчитается по закону Кольрауша: l∞= l∞+ + l∞- (9) Эквивалентная электропроводность ионов при бесконечном разбавлении является табличной величиной. Для раствора сильного электролита l∞ находят по графику: . Ее находят экстраполяцией графика при большом разведении. Благодаря электростатическому влиянию ионов друг на друга эффективная концентрация в растворе меньше расчетной и мерой отклонения является степень диссоциации или коэффициент электрической проводимости.
Диссоциация слабых электролитов – это обратимый процесс. При любой температуре в растворе слабого электролита находятся катионы, анионы и молекулы. Рассмотрим диссоциацию слабого электролита на примере уксусной кислоты: CH3COOH = CH3COO- + H+. Определяем константу диссоциации по формуле: . Допустим, что в V мл раствора содержится а моль вещества уксусной кислоты (CH3COOH), тогда исходная концентрация уксусной кислоты равна: . Обозначим через х - число молей CH3COOH, распавшихся на ионы, тогда число ионов будет равно: . Число непродиссоциировавших молекул определится как: отсюда константа равновесия равна: . Обозначим «Х» через «a». , тогда: Учитывая, что получаем уравнение, которое называется законом разведения Оствальда: (10) Ддля слабых электролитов a ← 0, тогда знаменатель приблизительно равен 1, и упрощенная форма закона разведения Оствальда будет иметь вид: Кд = a2 ×C (11) Находим отсюда степень диссоциации: (12) Степень диссоциации изменяется обратно пропорционально корню квадратному из концентрации. Так при уменьшении концентрации в 100 раз, степень диссоциации возрастет в 10 раз.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2760)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |