Лекция 3 Электропроводность растворов электролитов

Содержание

Слайд 2

Определения Электропроводность раствора свойство пропускать электрический ток под влиянием электрического поля

Определения

Электропроводность раствора
свойство пропускать электрический ток под влиянием электрического поля
Миграция иона
перемещение иона

в электрическом поле
Поток иона Jиона
изменение числа молей i-го иона во времени при переходе через площадку S (со скоростью υиона в растворе с концентрацией сиона), расположенную перпендикулярно направлению движения
Слайд 3

Удельная электропроводность (κ)

Удельная электропроводность (κ)

Слайд 4

Удельная электропроводность Характеризует электропроводность раствора, заключенного между двумя плоскими параллельными электродами,

Удельная электропроводность

Характеризует электропроводность раствора, заключенного между двумя плоскими параллельными электродами, имеющими

площадь по 1 см2 и расположенными на расстоянии 1 см друг от друга
ЗАДАНИЕ. Объясните форму концентрационной зависимости удельной электропроводности
Слайд 5

Молярная электропроводность Характеризует электропроводность раствора, заключенного между двумя плоскими параллельными электродами,

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
Слайд 6

Правило Кольрауша молярная электропроводность сильного электролита любой концентрации и слабого электролита

Правило Кольрауша

молярная электропроводность сильного электролита любой концентрации и слабого электролита при

бесконечном разбавлении представляет собой сумму молярных ионных подвижностей
Слайд 7

Коэффициент электропроводности электролита fΛ - отражает наличие ион-ионных взаимодействий и особенности

Коэффициент электропроводности электролита

fΛ - отражает наличие ион-ионных взаимодействий и особенности вязкого

движения ионов
fΛ → 1 – ион-ионное взаимодействие исчезающе мало
Слайд 8

Эффекты, приводящие к снижению молярной электропроводности Электрофоретический эффект Эффект асимметрии, или

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

Слайд 9

Эффекты торможения иона и концентрационная зависимость молярной электропроводности

Эффекты торможения иона и концентрационная зависимость молярной электропроводности

Слайд 10

Эффекты Дебая-Фалькенгагена и Вина Эффект Дебая-Фалькенгагена Эффект Вина при достаточно высокой

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 Λс

при достаточно высокой напряженности электрического поля молярная электропроводность раствора резко увеличивается , достигая максимального значения - Λ0

Слайд 11

Эффекты Дебая-Фалькенгагена и Вина Эффект Дебая-Фалькенгагена Эффект Вина при достаточно высокой

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