A koncepció azonos vezetőképesség
A függőség a vezetőképesség és a koncentráció és a hőmérséklet
Itt található a függőség a vezetőképesség minta oldatok koncentrációjának bizonyos elektrolitok.
Ábra. egyértelmű, hogy a Sun ?? ex esetekben görbék c = f (c) van egy markáns maximum, amelyek jelenléte lehet a következőképpen magyarázható. Híg elektrolitok ion sebesség majdnem független a koncentrációtól (szinte nincs kölcsönös hatása ionok) és a vezetőképesség nő szinte egyenes arányban a koncentrációt. ionos atmoszférában tömény oldatok jelentősen tömörített, és a kölcsönös befolyás ionok csökkenti a sebességet és az elektromos vezetőképesség csökken. Mennyiségileg a csökkentés mértéke mozgását az ionokra oldatban a koncentráció növekedése jellemzi a
· Erős elektrolitok - aktivitás-csökkenés együtthatók F ±;
· Gyenge elektrolitok - csökkent a disszociációfok az AE.
A növekvő koncentráció értéke f ± csökkentett csökkenése vagy az AE válik uralkodóvá és c csökken. Növekvő hőmérséklettel az oldat növeli c, hiszen csökkentik a hidratációs héját az ionok és a viszkozitása az oldat, és a növekvő nyomás (P> 1000 bar) c csökken.
Hiánya egyértelmű függőség a vezetőképesség a koncentrációja az oldatok okozott a koncepció a egyenértékű vezetőképesség (l), ami aránya, majd a vezetőképességet a számát gramm ekvivalens egy oldott anyag az 1 cm 3 oldat, ᴛ.ᴇ.
, Ohm -1 cm 2 ekv -1
ahol a C - normál koncentrációja oldatban, g-ekvivalens / dm3.
, Ohm -1 cm 2 ekv -1
ahol V - lévő oldat térfogata ml, amelyet feloldunk 1 gramm ekvivalens elektrolit.
V = 1 / s, és az úgynevezett hígító oldattal. (A SI L fejezzük ohm -1 cm 2 g -1 ekv. Konvertálásához értékeit l kifejezve ohm -1 cm 2 g -1 in ekv-Cu rendszerben, az értékeket meg kell szorozni l 10 -4).
mert és növekvő koncentrációban c növeljük lassabban mint az a koncentráció (ez látható a fenti ábrát), majd növekvő koncentrációjú L csökken. Fordítva, koncentrációjának csökkentése az elektrolit oldat megegyezik annak elektromos vezetőképességét növeli, elérve korlátozó megfelelő érték a végtelen hígítás (C = 0). Ez a határérték az úgynevezett ekvivalens vezetőképesség egyenértékű vezetőképessége végtelen hígítás (L0). (Fizikailag L0 érték képviseli az elektromos vezetőképesség végtelenül nagy térfogatú oldatot, amely 1 gramm ekvivalens egy oldott anyag, ahol az elektródák végtelenül nagy területen a parttól 1 cm-re egymástól).
Mintát mutatnak függését az ekvivalens vezetőképesség különböző koncentrációinak elektrolitok: L = F (Öc). Az ábra azt mutatja, hogy az erős elektrolitok, a disszociációs foka egy egyenlő 1 (as.e. = 1) - HCl, KOH, NaCl, LiCI - lassú csökkenés eynoe ling ?? l koncentráció növekedésével. Fontos megjegyezni, hogy a gyenge elektrolitok (CH3COOH) megváltoztatja a törvényt l némileg eltérő.
Továbbá, az ábrán, hogy az értékek az egyenértékű vezetőképessége végtelen hígítás (L0) eltérőek a különböző elektrolitok. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a képességét, oldatok elektrolitok, hogy készítsen egy elektromos áram határozza meg nem csak a töltés az ionok és azok mennyiségét az oldatban, hanem a tényleges sebesség a mozgás a ionok oldatban.
A mobilitása ionok (abszolút mobilitási limit mobilitás)
A különbségek az értékek az egyenértékű vezetőképessége végtelen hígítás elektrolitok magyarázható a különbség a sebesség a különböző ionok. mert oldatban töltött részecskék miatt (okozta) az alkalmazott feszültség (oldatban létrehozása potenciál különbség), akkor a mozgási sebessége az ionok arányos a feszültségesés az egész hullámhossz ?? E 1 cm (potenciál gradiens).
A mozgási sebessége az ionok oldatban potenciális gradiens 1 (1 / cm), az úgynevezett abszolút mozgékonysága az ionok.
Ha jelöljük abszolút mobilitását ionok révén U + és U-. egyenértékű vezetőképessége az elektrolit oldat fejezhető
ahol K ¢ - az arányosság tényező, amely független a fajta az elektrolit. Meg lehet mutatni, hogy az arányosság K együttható ¢ semmi más, mint a Faraday F = 96,500 molekulákat. és az azzal egyenértékű villamos vezetőképesség kifejezve:
Az érték a L + és L- nevezzük ion mobilitását. Egy ion mobilitás egyenlő legyen a vezetőképesség ionok - kationok és anionok külön-külön és a méréseket azonos egységek: ohm -1 cm 2 ekv -1.
Azaz, az egyenértékű vezetőképessége az elektrolit oldat egy mennyiségű adalék, amely az egyenértékű vezetőképessége az egyes ionok. Az érték a korlátozó ionos mobilitás (L0, i) állandó egy adott hőmérsékleten egy adott ion
A növekvő koncentráció az elektrolit ion mobilitását fajok csökken, ami csökkentése és az egyenértékű az oldat vezetőképességét (amint látható a 2. ábrán). Az érték a egyenértékű vezetőképessége az elektrolit oldat alapján az egyenértékű vezetőképessége végtelen hígítás kell kifejezni tapasztalati képlete Kohlrausch:
ahol egy - ?? empirikus állandó meghatározott ennaya nagyon híg oldatok.
Számviteli egyenlet április 5. ki lehet mutatni, hogy:
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, használva az értékeket a koncentráció az oldat (ok) és a mobilitási ionok benne (li) lehet számítani az értékét a maximális mobilitást az adott ion
Táblázat mutatják határértékek mobilitásokra egyes ionok vizes oldatok 25 ° C-on
A táblázatból következik, hogy a korlátot a mobilitás ?? ex Sun ionok és oxónium kivéve gidraksila képviseli sebyaprimerno azonos nagyságrendű. Az ok erre.
Egy végtelenül híg vizes elektrolit oldatot mozog hidratált ionokat, ionos szegény atmoszférában. Mozgási sebességét ionok hatása alatt a potenciális különbség fordítottan arányos mennyiségű ?? e hidratált ion sugara. Nyilvánvaló, hogy a sebessége Li + kisebb lesz, mint a mozgás sebességét a Na +. és Mg 2+ sebessége kisebb, mint a sebessége a Ca 2+:
mert nagyságrendje sugarak hidratált lítium ionok nagyobb, mint az ionok Na +:
Ugyanakkor a különbség a sugara a hidratált ionok ravnovalentnyh ionok elhanyagolható, így az értéke a marginális mobilitás nem változhat jelentősen. Azonban a sebesség a többértékű ionok ne legyen lényegesen nagyobb sebességhez vegyértékű óta tartalom növekedésével nő a vegyértéke, és sugara hidratált ionok.
A rendellenesen nagyobb, mint a határérték mobilitását oxónium és hidroxil ionok magyarázata a következő.
hidrónium-ion képződik proton hidratáció oldatban:
mert sok vízmolekulát és minden ?? e, hogy van egy egyenlő képessége, hogy hidratálja a proton H +. majd az ügyek ?? e a víz folyamatos cseréje közötti proton vízmolekulák:
Hiányában egy irányított elektromos mezőt véletlenszerűen és a kicserélt kérelmére egy potenciális különbség vesz irányított mozgását. Ebben az esetben, a proton mozog a katód, jumping egy vízmolekula a másikra.
Mivel a különbség a proton nagyon kicsi mozgást ez nem korlátozza vízmolekulák, proton a mobilitás sokkal nagyobb mobilitását más ionok.
Hasonlóképpen, meg tudjuk magyarázni a magas mobilitását a hidroxil ionok. A vízmolekulák szétválasztottuk egyenlettel O''N + H2 + OH - összhangban KW. Ahol a hidroxilcsoport-ion vehet proton y wc ?? ednih vízmolekulák:
Kérelmére a potenciális különbség, hogy a folyamat irányított (az anód felé), és létrehozza a megjelenése karakter mozgását a hidroxil ionok az anód felé. Azokban az esetekben, ?? e mozogni ismét protonok, ami magas végső mobilitás-hidroxil-ion (feltételezett), de ebben az esetben a mobilitás a OH - kisebb, mint abban az esetben, a tiszta H +. mert kapcsolat a vízmolekula erősebb, mint az az ion H 3 O +.
Vezetőképesség erős és gyenge elektrolitok koncentrációján alapul
Utalva okok ?? e, a hatása csökkenő liter erős és gyenge elektrolitok növekvő oldat koncentrációja. Már azt mondta, hogy az erős elektrolit koncentrációja csökken növekvő átlagos moláris faktor aktivitás, és a gyenge a növekedés a koncentráció mértéke az elektrolit disszociációs csökken.
Csökkentése l erős elektrolit koncentráció növekedésével okozott csak azokat az ionokat a sebesség csökkentéséhez. Egy állandó külső tér gradiens, ez a sebesség függ a gátló hatásait, mint például a hatás a relaxációs ionos atmoszférában, elektroforetikus hatás és a súrlódási erő. relaxációs hatása: minden egyes aktív iont oldatban körül egy ionos atmoszférában. Amikor mozgatása hatása alatt egy külső elektromos mező ion részben kilép a környezet (légkör ion), de ez jön létre egy új helyzetben a központi ion és a régi, a disztális része ionos atmoszférában szétszórja hatása alatt ozmotikus erők. Az idő, amely alatt van egy helyreállítása ionos légkör az új helyen az úgynevezett relaxációs idő. Ezúttal természetesen (nem végtelenül kicsi), összefüggésben a mozgás a központi ion gátolt, mert „” Staraya „” ionos közeg akadályozza mozgását a központi ion.
Az elektroforetikus hatása lényegében az, hogy az elektromos mező az ionok alkotó ion légkörben maguk mozognak ellentétes irányban a mozgás a központi ion, amely gátolja annak mozgását. Súrlódási erők határozzák közepes viszkozitású.
L a koncentrációtól függően az oldat gyenge elektrolitok kell találni empirikusan. Tehát vegyértékű elektrolit (NH4 OH):
Behelyettesítve az érték az egyenletben Kd. kapjuk:
Ez az egyenlet az úgynevezett törvénye Ostwald hígítás és lehetővé teszi, hogy közvetlenül hivatkozhasson a cd l.