Электрохимия. Данько Е.Т - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

8
При наложении внешнего электрического поля в растворе электролитов
происходит направленное движение ионов, т. е. именно ионы переносят элек-
трические заряды в растворе. Но каждый вид ионов переносит неодинаковую
долю электричества. Это зависит от размера и заряда иона, а также скорости
его движения. Доля общего количества электричества, переносимая ионами
данного вида, называется
числом переноса (t
+
,
t
–
):
−
+
+
+
=
+
υυ
υ
t ,
−
+
+
−
=
−
υυ
υ
t , .1
t
t
=
−
+
+
(9)
Для решения задач по данной теме часто используется
Закон разведения
Оствальда
, связывающий величину константы диссоциации слабого электро-
лита с концентрацией и степенью диссоциации электролита:
α1
cα
K
2
−
=
∂
. (10)
Для очень слабых электролитов, у которых α→0, зависимость степени
диссоциации от концентрации электролита выражается следующим уравнением:
.
c
K
α
∂
=
(11)
Методы исследования, основанные на измерении электропроводности
растворов, называются
кондуктометрическими. Эти методы просты, практи-
чески удобны, достаточно точны и позволяют решить ряд важных задач
. На их
основе можно определить растворимость и произведение
растворимости мало-
растворимых солей, основность кислоты, степень минерализации вод и грунтов
и др.
Рассмотрим примеры решения задач.
Задача 1. Рассчитать молярную электропроводность при бесконечном
разведении раствора уксусной кислоты, зная молярную электропроводность
при бесконечном разведении растворов соляной кислоты, ацетата натрия и хло-
рида натрия.
Решение. Исходя из положения о независимом движении ионов при бес-
конечном разведении (закон Кольрауша), можно сказать, что λ
0
для СН
3
СООН,
будучи суммой λ
0
(Н
+
) и λ
0
(СН
3
СОО
–
), можно получить на основании значений
λ
0
для НCl и СН
3
СООNa за вычетом λ
0
(NaCl):
λ
0
(СН
3
СООН) = λ
0
(НCl) + λ
0
(СН
3
СООNa) – λ
0
(NaCl).
Значения предельных подвижностей ионов возьмём из табл. 1 приложе-
ния:
λ
0
(СН
3
СООН) = λ
0
(Н
+
) + λ
0
(Cl
–
) + λ
0
(СН
3
СОО
–
) + λ
0
(Na
+
) – λ
0
(Na
+
) –
– λ
0
(Cl
–
) = 349,7 + 41,0 = 390,7 (См·см
2
·моль
–1
). 
     При наложении внешнего электрического поля в растворе электролитов
происходит направленное движение ионов, т. е. именно ионы переносят элек-
трические заряды в растворе. Но каждый вид ионов переносит неодинаковую
долю электричества. Это зависит от размера и заряда иона, а также скорости
его движения. Доля общего количества электричества, переносимая ионами
данного вида, называется числом переноса (t+, t–):

                  υ+                       υ−
         t+ =           ,         t− =           ,       t + + t − = 1.    (9)
                υ+ + υ−                  υ+ + υ−

      Для решения задач по данной теме часто используется Закон разведения
Оствальда, связывающий величину константы диссоциации слабого электро-
лита с концентрацией и степенью диссоциации электролита:

                                      cα 2
                                  K =      .                              (10)
                                   ∂ 1− α

     Для очень слабых электролитов, у которых α→0, зависимость степени
диссоциации от концентрации электролита выражается следующим уравнением:

                                         K∂
                                  α=          .                           (11)
                                         c

      Методы исследования, основанные на измерении электропроводности
растворов, называются кондуктометрическими. Эти методы просты, практи-
чески удобны, достаточно точны и позволяют решить ряд важных задач. На их
основе можно определить растворимость и произведение растворимости мало-
растворимых солей, основность кислоты, степень минерализации вод и грунтов
и др.
      Рассмотрим примеры решения задач.
      Задача 1. Рассчитать молярную электропроводность при бесконечном
разведении раствора уксусной кислоты, зная молярную электропроводность
при бесконечном разведении растворов соляной кислоты, ацетата натрия и хло-
рида натрия.
      Решение. Исходя из положения о независимом движении ионов при бес-
конечном разведении (закон Кольрауша), можно сказать, что λ0 для СН3СООН,
будучи суммой λ0 (Н+) и λ0 (СН3СОО–), можно получить на основании значений
λ0 для НCl и СН3СООNa за вычетом λ0 (NaCl):
             λ0 (СН3СООН) = λ0 (НCl) + λ0 (СН3СООNa) – λ0 (NaCl).
      Значения предельных подвижностей ионов возьмём из табл. 1 приложе-
ния:
      λ0 (СН3СООН) = λ0 (Н+) + λ0 (Cl–) + λ0 (СН3СОО–) + λ0 (Na+) – λ0 (Na+) –
                     – λ0 (Cl–) = 349,7 + 41,0 = 390,7 (См·см2·моль–1).

8

Страницы