Физическая химия. Килимник А.Б. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Допустим, что в растворе находятся несколько различных сортов ионов. Скорость движения i-го
иона в электрическом поле обозначим: v
i
, м/с; его концентрацию – с
i
, кмоль-экв/л; расстояние между
электродами – L, м; разность электрических потенциалов между электродами – U, В; площадь попереч-
ного сечения столба раствора электролита – S, м
2
; t – время, с.
Под воздействием электрического поля через поперечное сечение S за время t переместится v
i
Sс
i
t
ионов i-го сорта. Учитывая закон М. Фарадея (1 моль-экв ионов переносит 96484,56 Кл электричества),
можно рассчитать количество электричества q
i
, переносимое i-ми ионами за время t:
q
i
= F
v
i
S
c
i
t.
Общее количество электричества, переносимое всеми ионами за 1 с, есть сила тока – I, А:
I = q
i
/
t; I = F
∑
=
z
i
ii
cS
1
)v( .
Как известно, скорость движения ионов пропорциональна напряженности электрического поля
(U/L)
v = uU/L,
где u – абсолютная подвижность иона, м
2
⋅В
–1
⋅с
–1
).
Отсюда
∑
=
=
z
i
ii
LUScuFI
1
)/( .
Учитывая закон Ома (U = IR = IρL
/
S, где ρ – удельное сопротивление, Ом⋅м), получим
∑
=
−
=ρ
z
i
ii
cuF
1
1
)( .
Величина ρ
–1
называется удельной электропроводностью и обозначается κ.
Удельная электропроводность раствора электролита – это электропроводность его столба
длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м
2
.
Удельная электропроводность имеет размерность Ом
–1
⋅м
–1
(См/м).
Скорость движения ионов увеличивается с ростом температуры, и поэтому растет удельная элек-
тропроводность. Эмпирическое уравнение зависимости удельной электропроводности от температуры
имеет вид:
κ
t
= κ
25
[1 + a(t – 25)],
где a = 0,016 (сильные кислоты); a = 0,019 (сильные основания), a = 0,022 (соли).
3.2. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ
Произведение u
i
F называют эквивалентной электропроводностью (подвижностью) i-го иона и обо-
значают λ
i
. Размерность эквивалентной электропроводности – Ом
–1
⋅м
2
моль-экв
–1
.
Эквивалентная электропроводность – это электропроводность раствора, содержащего один
килоэквивалент электролита и помещенного между электродами, находящимися на расстоянии
один метр.

Страницы