Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 21 стр.

Кольрауша. Уравнение Нернста. Гальванический элемент и                бавлении равна сумме предельных подвижностей катионов
его электродвижущая сила. Типы гальванических элемен-                 и анионов:
тов: концентрационная и окислительно-восстановительная.                                      λ˚-= F v0-,     λ˚+= F v0+,     (I-83)
                                                                       0    0                                            2
Понятие об электролизе. Основные законы электролиза.                  v -, v + - абсолютные скорости движения ионов, см / (с· В);
                                                                      F – число Фарадея (F=NA е = 96490 Кл/моль).
                    Методические указания                                     Абсолютные скорости движения ионов различны. До-
     Растворы электролитов – это проводники второго ро-               ля количества электричества, переносимого ионами данного
да. Электропроводность их обусловлена направленным                    знака, равна числу переноса t+ или t-:
движением ионов под действием приложенной разности по-                                           t+ + t-:= 1;
тенциалов. Электрическая проводимость растворов элек-                           ν 0+         λ+     λ+            ν 0+         λ−    λ
тролитов зависит от природы электролита (от подвижности               t+ =              =         =    ; t − =            =         = − .
                                                                             ν + +ν −
                                                                              0       0
                                                                                          λ+ + λ−   λ∞         ν + +ν −
                                                                                                                0       0
                                                                                                                            λ+ + λ−  λ∞
ионов), его концентрации в растворе, вязкости и температу-
ры раствора и др. В проводниках первого рода переноса ве-                  Числа переноса иона выражаются через изменение
щества не происходит, к ним относятся преимущественно                 концентрации электролита в катодном ∆ск или анодном ∆са
металлы.                                                              пространствах:
     Удельная электропроводность χ - величина обратная                                      ∆c       ∆c
                                                                                        t+ = k ; t− = a ,               (I-84)
удельному сопротивлению R:                                                                  ∆c       ∆c
                          1                                           где ∆с – общая убыль концентрации электролита.
                      χ = ; Cм ⋅ м −1 ,              (I-80)
                          R                                                Уравнение Кольрауша описывает зависимость элек-
где См (симменс)= ом-1.                                               трической проводимости от концентрации:
     Эквивалентная электропроводность λ - величина                                       λ = λ∞ - А √с,                  (I-85)
удельной электропроводности, отнесенная к одному грамм-               где А – константа.
эквиваленту электролита.                                                    Уравнение (I-85) хорошо согласуется эксперименталь-
                    χ                                                 ными данными для разбавленных растворов и позволяет
               λ=       1000; Cм ⋅ м 2 ⋅ г − экв −1 .   (I-81)        рассчитать для сильных электролитов λ∞ экстраполяцией
                    с
     Эквивалентная электропроводность зависит от под-                 зависимости λ = √с до с=0.
вижности анионов λ и катионов λ+ , она возрастает с увели-                  Электропроводность различных электролитов позво-
чением разбавления и достигает предельного значения λ∞ в              ляет судить об их силе и найти концентрацию растворов
бесконечно разбавленном растворе. В этом случае:                      (быстрый метод), а также структуру комплексов. На осно-
                 λ∞=λ˚- +λ˚+,     при с→0.          (I-82)            вании электропроводности можно рассчитать pH растворов,
     Уравнение (I-82) представляет собой эмпирический                 степень диссоциации α и константу диссоциации слабых
закон Кольрауша (закон независимого движения ионов):                  электролитов:
эквивалентная электропроводность при бесконечном раз-                                               λ
                                                                                               α=      ;                          (I-86)
                                                                                                    λ∞

                                                                 43   44