8-电解质溶液导电能力
电解质溶液的电导率测定方法

电解质溶液的电导率测定方法
引言
电解质溶液的电导率测定是一个重要的实验方法,用于评估电解质的导电性能。
本文将介绍一种常见的电导率测定方法,供参考之用。
实验原理
电解质溶液的电导率是指单位体积内的电导率值,用于衡量电流通过电解质溶液时的导电能力。
电导率的测量可以通过以下公式计算得到:
$$\text{电导率} = \frac{\text{电导度}}{\text{浓度}}$$
其中,电导度是指单位长度内的电导率值,浓度表示电解质的摩尔浓度。
实验步骤
1. 准备电导仪和电解质溶液。
2. 将电解质溶液注入电导仪中,保持溶液温度恒定。
3. 将电导仪的电极插入溶液中,并确保两电极不相互接触。
4. 打开电导仪并进行校准,使仪器读数归零。
5. 测量电导仪的读数,记录下电导度值。
6. 根据溶液的浓度,计算出电解质溶液的电导率值。
注意事项
1. 在进行实验前,要确保电导仪的电极清洁,并校准仪器准确读数。
2. 实验时应保持电解质溶液的温度稳定,避免温度变化对测量结果造成影响。
3. 在进行实验时要注意避免电极之间相互接触,以避免影响测量结果的准确性。
结论
电解质溶液的电导率测定方法是一种简单有效的方法,可用于评估电解质的导电性能。
通过测量电导度值,并计算出电解质溶液的电导率,可以得到电解质溶液的导电能力的定量指标。
该方法可以广泛应用于电解质溶液的研究和实验中。
参考文献
[1] 张三, 李四. 电解质溶液的电导率测定方法研究. 化学实验, 20XX, 10(2): 100-110.。
人教版高中化学必修一《电解质溶液的导电性》实验报告

!"#$%&'()*+,!"EFGHIJ7EK2345阿伦尼乌斯阿伦尼乌斯!瑞典化学家$!"+$年*月!$日生于乌普萨拉$!""!年!他来到斯德哥尔摩深造$当时埃德隆教授正在研究和测量溶液的电导$埃德隆教授非常欢迎阿伦尼乌斯的到来!在教授的指导下!阿伦尼乌斯研究浓度很稀的电解质溶液的电导$这个选题非常重要!如果没有这个选题!阿伦尼乌斯就不可能创立电离学说了$在实验室里!他夜以继日地重复着枯燥无味的实验!整天与溶液,电极,电流计,电压计打交道!这样的工作他一干就是两年$在!$世纪上半叶!已经有人提出了电解质在溶液中产生离子的观点!但在较长时期内!科学界普遍赞同法拉第的观点!认为溶液中'离子是在电流的作用下产生的($阿伦尼乌斯在研究电解质溶液的导电性时发现!浓度影响着许多稀溶液的导电性$阿伦尼乌斯对这一发现非常感兴趣!特地向导师请教!埃德隆教授很欣赏他敏锐的观察能力!向他指出进一步做好实验,深入探索是关键所在$阿伦尼乌斯在实验中对教授设计的仪器做了大胆的改进!几个月的时间过去了!他得到了一大堆实验测量的结果$处理,计算这些结果又用去了好长时间$此间他又发现了一些更有趣的事实$例如!气态的氨是根本不导电的!但氨的水溶液却能导电!而且溶液越稀导电性越好$氢卤酸溶液也有类似的情况$不知多少个不眠之夜过去了!阿伦尼乌斯紧紧抓住稀溶液的导电问题不放$他的独到之处就是!把电导率这一电学属性!始终同溶液的化学性质联系起来!力图以化学观点来说明溶液的电学性质$实验仅仅是研究工作的开始!更重要的是对实验结果的思考$阿伦尼乌斯已经完成了足够的实验!他离开了斯德哥尔摩大学的实验室!回到乡下的老家$离开了那些电极,烧杯等设备!他开始探索实验数据背后的规律$在实验中!阿伦尼乌斯发现!很稀的溶液通电后的反应与浓溶液相比!规律要简单得多$以前的化学家也发现了在浓溶液中加入水之后!电流就比较容易通过!甚至已经发现加入水的多少与电流的增加幅度有一定的关系$然而他们却很少去想一想!电流和溶液浓度之间的关系$通过+ , 6 7 8 + , 9 :实验和计算!阿伦尼乌斯发现!电解质溶液的浓度对导电性有明显的影响$'浓溶液和稀溶液之间的差别是什么+(阿伦尼乌斯反复思考着这个简单的问题$'浓溶液加了水就变成稀溶液了!可见水在这里起了很大的作用$(阿伦尼乌斯静静地躺在床上!沿着这个思路往下想%'纯净的水不导电!纯净的固体食盐"氯化钠#也不导电!把食盐溶解到水里!盐水就导电了$水在这里起了什么作用+(阿伦尼乌斯坐起来!决定把这个问题搞清楚$他想起英国科学家法拉第!",%年提出的一个观点%'只有在通电的条件下!电解质才会分解为带电的离子$('是不是食盐溶解在水里就电离成为氯离子和钠离子了呢+(这是一个非常大胆的设想$因为法拉第认为'只有电流才能产生离子(!可是阿伦尼乌斯认为'食盐溶解在水里就能产生离子(!这与法拉第的观点不一样$不要小看法拉第这个人!他的一些观点在当时还是金科玉律$另外!还有一个问题要想清楚%氯是一种有毒的黄绿色气体!盐水里有氯!但并没有哪个人因为喝了盐水而中毒!看来氯离子和氯原子在性质上是有区别的$因为离子带电!原子不带电$那时候!人们还不清楚原子的构造!也不清楚分子的结构$阿伦尼乌斯有这样的想象能力已经是很不简单的了$当溶液被稀释时!由于水的作用!溶液的导电性增加!为什么呢+他指出%'要解释电解质水溶液在稀释时导电性的增强!必须假定电解质在溶液中具有两种不同的形态!非活性的 分子形态!活性的 离子形态$实际上!稀释时电解质的部分分子就分解为离子!这是活性的形态&而另一部分则不变!这是非活性的形态 ('当溶液稀释时!活性形态的数量增加!所以溶液导电性增强$(伟大的发现1阿伦尼乌斯的这些想法!终于突破了法拉第的传统观念!提出了电解质自动电离的新观点%电解质是溶于水中能形成导电溶液的物质&这些物质在水溶液中时!一部分分子离解成离子&溶液越稀!离解度就越大$这一学说是物理化学发展初期的重大发现!对溶液性质的解释起过重要的作用$它是物理和化学之间的一座桥梁$阿伦尼乌斯因此获得了!$&,年诺贝尔化学奖$;<=>!-在初中!我们已经知道酸,碱在水溶液中能分别解离出1@,01=!那么其他物质能不能解离出带电的粒子呢+*-电器安全操作规程中有一条%手上有水!未擦干者不可触动电源开关!这是为什么+!"#$%&'()*合作者%日期%实验名称%电解质溶液的导电性$实验目的%!-复习初中学过的酸,碱在水溶液中解离出离子的过程$*-了解电解质在水溶液中的电离$实验仪器和用品%烧杯!石墨电极!电线!学生电源!小灯泡!玻璃棒!7825固体!A 70,固体!蒸馏水等$实验过程%实验步骤实验图实验现象实验结论!-取三个烧杯!分别加入干燥的7825固体,A 70,固体和蒸馏水!如图所示连接装置!将石墨电极放入盛干燥7825固体的烧杯中!接通电源!观察并记录现象*-将石墨电极放入盛有A 70,固体的烧杯中!接通电源!观察并记录现象,-将石墨电极放入盛有蒸馏水的烧杯中!接通电源!观察并记录现象%-取上述烧杯中的7825固体,A 70,固体各少许!加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中!用玻璃棒搅拌!使固体完全溶解形成溶液$如图所示!将石墨电极放入7825溶液中!接通电源!观察并记录现象+-将石墨电极放入A 70,溶液中!接通电源!观察并记录现象+ , 6 7 8 + , 9 :交流心得%!实验结论%!!-7825固体在水分子的作用下!发生的变化是%!$ *-A70,固体在水中电离需要通电这个外界条件吗+,-是不是所有物质的水溶液都能导电+学生自我评价%!教师评价%!!!@AB----------------------------例!!如图所示!向装置中分别加入%"干燥的7825固体ṹ固体&'稀盐酸&(7801溶液&)酒精溶液&*蔗糖溶液&+7825溶液&,蔗糖固体&-熔化的7801$连接低压直流电源后!能使灯泡发光的是$上述物质中属于电解质的是$"填序号#.解析/电解质在水溶液里或熔融状态下能导电!故125,7801,7825的水溶液能导电!熔化的7801也能导电$酒精,蔗糖不是电解质!它们的溶液不能导电$电解质是纯净物!不是混合物!故'(+不是电解质$.答案/'(+-!"#-例"!写出下列物质的电离方程式%125!!7801!!7825!!A70,!!!"#$%&'()*.答案/"""1251@@25=!"""780178@@01="""782578@@25=!A 70""",A @@70=,+,CD ----------------------------!-填空%酸%电离时生成的阳离子的化合物&碱%电离时生成的阴离子的化合物&盐%电离时生成的化合物$*-写出下列物质的电离方程式%1*40%%&!7801%&A 70,%$,-下列物质!既能导电又属于电解质的是"!!#9-氯化镁晶体:-氯化钠溶液2-液态氯化氢;-熔融氢氧化钾%-下列物质在一定条件下能够导电!但不是电解质的是"!!#9-铝:-食盐2-硫酸;-蔗糖+-下列物质中水溶液不能导电的是"!!#9-A 01:-A 70,2-71%120,;-酒精#-下列电离方程式不正确的是"!!#9-1*40"""%*1@@40*=%:-71%70""",71@%@70=,2-78*20""",78*@@20*=,;-:8"01#"""*:8*@@*01='-下列关于电解质的判断中!正确的是"!!#9-在熔融状态下能够导电的物质:-在熔融状态下或溶液中能够导电的物质2-在熔融状态下或溶液中能够导电的化合物;-在熔融状态下和溶液中都能导电的化合物教材实验中是将电解质溶液盛装到烧杯中!把两根电极伸入溶液!以灯泡发亮来证明电解质溶液具有导电性$小乐学完这节课后!想探究这些能导电物质的导电性强弱$他通过查阅资料!与同学讨论后想道%若以音乐芯片替代灯泡!当有电流通过时!音乐芯片会发出声音$电解质溶液导电性强弱不同!电路中的电流大小也不尽相同!音乐芯片发出声音的音量大小也随之变化!因此可借助音乐芯片发出声音的音量大小来判断电解质溶液导电性的强弱$利用手机下载的测声软件对音量进行测定!为实验讨论提供了定量化的参考$+ , 6 7 8 + , 9 :请你和小乐同学一起来探究$实验用品%音乐芯片,,智能手机等$ 7801溶液,2825*溶液,71, 1*0溶液,170,溶液,1*40%溶液,21,2001溶液,7825溶液,78*20,溶液,蔗糖溶液及自来水,蒸馏水和无水乙醇以及等$实验步骤%智能手机联网后!打开'应用宝(软件!在搜索框内输入'分贝计(!搜索结果中有很多免费的小软件可供下载使用$本实验选择'分贝计(软件下载并安装使用$!!!!将手机放置在距离音乐芯片!B)处!打开手机中'分贝计(软件!连接闭合回路!测量三次!记录数据$依次对其他几种溶液,液体按上述步骤进行测定$记录数据!比较各电解质溶液导电性的强弱$实验记录%物质现象实验分析与结果讨论%!!!A @@70,=电解质溶液的导电性!-全部是1@!全部是01=!阳离子"或71%@#和酸根离子*-1*40% """*1@@40*%=!7801"""78@@01=!A 70, """ ,-;!%-9!+-;!#-2!'-2。
物理化学傅献彩-08章-电解质溶液

出1 mol M(s),即反应进度为1 mol 时,需通入的电 量为 Q
Q( 1) z+eL z+ F 若反应进度为 时需通入的电量为
Q( ) z+ F
若通入任意电量Q时,阴极上沉积出金属B的物
质的量 nB 和质量 mB 分别为:
nB
Q z+ F
mB
⒊ 电化学分析
⒋ 生物电化学
能导电的物质称为导电体,通常分为两类: 第一类导体又称电子导体,如金属、石墨等 第一类导体的特点是:
A. 自由电子作定向移动而导电 B. 导电过程中导体本身不发生变化 C. 温度升高,电阻也升高 D. 导电总量全部由电子承担
第二类导体又称离子导体,如电解质溶液、熔 融电解质等
第二类导体的特点是:
A. 正、负离子作反向移动而导电 B. 导电过程中有化学反应发生 C. 温度升高,电阻下降 D. 导电总量分别由正、负离子分担 *固体电解质,如 AgBr、PbI2 等,也属于离子 导体,但它导电的机理比较复杂,导电能力不高, 本章以讨论电解质水溶液为主。
正极、负极、
正极: 电势高的极称为正极,电流从正极
电迁移率的数值与离子本性、电位梯度、溶剂性 质、温度等因素有关,可以用界面移动法测量。
离子迁移数的定义
把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B
的迁移数(transference number)用符号 tB 表示。
其定义式为:
tB def
IB I
tB是量纲一的量,单位为1,数值上总小于1。
由于正、负离子迁移的速率不同,所带的电荷不 等,因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。
4.写出电极上发生的反应,判断某离子浓度是增 加了、减少了还是没有发生变化
高中化学 第八章电解质溶液及电化学系统

第八章电解质溶液及电化学系统主要内容1.电解质溶液及电化学系统研究的内容和方法2.电解质溶液的热力学性质3.电解质溶液的导电性质4.电化学系统的热力学重点1.重点掌握了解电解质溶液的导电机理,理解离子迁移数、表征电解质溶液导电能力的的物理量(电导率、摩尔电导率)、电解质活度和离子平均活度系数的概念;2.重点掌握离子氛的概念和德拜—休克尔极限定律;3.重点掌握理解原电池电动势与热力学函数的关系;掌握能斯特方程及其计算;难点1.电解质溶液的导电机理,理解离子迁移数、表征电解质溶液导电能力的的物理量(电导率、摩尔电导率)、电解质活度和离子平均活度系数的概念;2.离子氛的概念和德拜—休克尔极限定律;3.原电池电动势与热力学函数的关系;能斯特方程及其计算教学方式1. 采用CAI课件与黑板讲授相结合的教学方式。
2. 合理运用问题教学或项目教学的教学方法。
教学过程第8.1节电解质溶液及电化学系统研究的内容和方法一、电解质溶液及电化学系统研究的内容1、电解质溶液①电解质溶液的热力学性质电解质由于存在电离,正负离子之间的静电作用力使其偏离理想稀薄溶液所遵从的热力学规律,所以引入了离子平均活度和离子平均活度因子等概念。
思考:理想稀薄溶液所遵从的热力学规律是什么?②电解质溶液的导电性质高中阶段就学过电解质溶液的导电性质,为了表征电解质溶液的导电能力,则引入了电导、电导率、摩尔电导率等概念。
2、电化学系统在两相或数相间存在电势差的系统称为电化学系统。
①电化学系统的热力学性质电化学系统的热力学主要研究电化学系统中没有电流通过时系统的性质,即有关电化学平衡的规律。
②电化学系统的动力学电化学系统的动力学主要研究电化学系统中有电流通过时系统的性质,即有关电化学反应速率的规律。
二、电化学研究的对象第8.2节电解质溶液的热力学性质一、电解质的类型1、电解质的分类电解质的定义:解离:电解质在溶剂中解离成正、负离子的现象。
强电解质:弱电解质:强弱电解质的分类除与电解质本身性质有关外,还取决于溶剂的性质。
北京市联合命题2018年硕士学位研究生入学考试物理化学试题及答案

北京市联合命题2018年硕士学位研究生入学考试试题(物理化学)所有试题答案写在答题纸上,答案写在试卷上无效一、选择一个正确的答案(本题共计60分,每小题3分)1、下列过程中,系统热力学能变化不为零的是()。
A. 不可逆循环过程B. 可逆循环过程C. 两种理想气体的混合过程D. 纯液体的真空蒸发过程2、2mol C2H5OH(l)在正常沸点完全变为蒸气时,下列量都不变的是()。
A. 热力学能、焓、系统的熵B. 温度、总熵变、吉布斯函数C. 温度、总熵变、亥姆霍兹函数D. 热力学能、温度、吉布斯函数3、克拉贝龙-克劳修斯方程式可用于()。
A.固气两相平衡B.固液两相平衡C.固固两相平衡D. 液液两相平衡4、数量和组成一定的均相系统,当没有非体积功且温度一定时,其吉布斯函数随压力的增大而()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定5、对于相律的应用,比较准确的是()。
A. 封闭系统B. 开放系统C. 非平衡开放系统D. 已达平衡的多相开放系统6、关于杠杆规则的适用对象,下列说法不正确的是()。
A. 不适用于单组分系统B. 适用于二组分系统的任何相区C. 适用于二组分系统的两相平衡区D. 适用于三组分系统的两相平衡区7、可逆反应X Y(s)Z达到平衡后,无论加压或降温,Y的转化率都增大,则下列结论正确的是()。
A. X为气体,Z为固体,正反应为放热反应B. X为固体,Z为气体,正反应为放热反应C. X为气体,Z为固体,正反应为吸热反应D. X、Z均为气体,正反应为吸热反应8、下列关于电解质溶液导电能力的叙述,不正确的是()。
A. 随离子浓度(从零开始)增大先增大后减小B. 与离子大小成正比C. 与离子运动速度成正比D. 与离子电荷成正比9、在一定的温度下,当电解质溶液被冲稀时,其摩尔电导变化为()。
A. 强电解质溶液与弱电解质溶液都增大B. 强电解质溶液与弱电解质溶液都减小C. 强电解质溶液增大,弱电解质溶液减小D. 强弱电解质溶液都不变10、下列说法中不正确的是()。
高考化学(热点+题型全突破)专题7模块4热点题型三电解质溶液的导电性和导电能力(含解析)

专题7 模块4 热点题型三电解质溶液的导电性和导电能力一、化学中物质导电情况:(1)自由移动的电子(金属、石墨)(2)自由移动的离子(电解质溶液、熔融态离子化合物等)二、电解质溶液的导电性和导电能力(1)电解质不一定导电(如NaCl晶体、无水醋酸),导电物质不一定是电解质(如石墨),非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质.(2) 电解质溶液导电能力是由溶液中自由移动的离子浓度决定的,离子浓度大,导电能力强;离子浓度小,导电能力弱。
离子浓度大小受电解质的强弱和溶液浓度大小的决定。
(3)强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强(浓度可不同);饱和强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强;(4)电解质的导电条件是水溶液或高温熔融液(熔液)。
共价化合物只能在溶液中导电,离子化合物在熔液和溶液均可导电(区别离子与共价化合物)。
典例一、【考点定位】本题主要考查弱电解质的电离平衡,酸碱混合溶液的PH判断,溶液的导电性和沉淀溶解平衡的应用。
【2015重庆卷】下列叙述正确的是( )A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7C.25℃时,0。
1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱D.0。
1 mol AgCl和0。
1mol AgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)【答案】C典例二、【考点定位】考查电解质溶液导电能力,水的电离程度,离子浓度大小比较。
【重庆市第一中学2017届高三下学期第一次月考理科综合】常温下,向10mL0。
1mol·L—1的HR溶液中逐渐滴入0.1mol·L-1的NH3·H2O溶液,所得溶液pH及导电能力变化如图.下列分析不正确的是()A. a~b点导电能力增强,说明HR为弱酸B. b点溶液pH=7,此时酸碱恰好中和C. b、c两点水的电离程度:b<cD. c点溶液存在c(NH4+)〉c(R-)、c(OH-)>c(H+)【答案】C典例三、【考点定位】考查限制条件下的离子共存问题、水电离的影响因素,水的离子积的计算,元素及其化合物的性等知识。
电解质溶液的导电性
电解质溶液的导电性导电性是指物质在电场作用下传导电流的能力。
电解质溶液是由电解质溶解于溶剂中形成的溶液。
电解质溶液的导电性是由其中的离子导电。
本文将探讨电解质溶液的导电性及其相关影响因素。
电解质溶液的导电性与溶液中的离子浓度有关。
在电解质溶液中,电解质(通常是盐类或酸碱溶液)会分解为带电的离子,这些离子可以自由移动,形成电流。
离子浓度越高,溶液的导电性就越好。
因此,浓度较高的电解质溶液通常会表现出更好的导电性。
此外,电解质溶液的导电性还受溶液中的离子种类和离子电荷数的影响。
在溶解过程中,盐类分子会分解成阳离子和阴离子。
一般情况下,具有多价阳离子或阴离子的电解质溶液的导电性较好。
因为多价离子带有更多的电荷,它们的运动会受到较大的约束,从而导致更好的导电性。
此外,温度也会影响电解质溶液的导电性。
随着温度升高,溶液中的离子运动速度增加,导电性也会增强。
这是因为温度升高会增加离子的平均动能,使离子更容易穿越溶液中的电场,从而增加导电性。
另一个影响电解质溶液导电性的因素是溶液的电导率。
电导率是指单位长度内电流经过的电阻。
一般来说,电解质溶液的电导率越高,其导电性就越好。
电解质溶液的电导率与离子浓度和离子迁移度有关。
离子浓度越高,电导率就越高;而离子的迁移度是指离子在单位电场下的移动速度,迁移度越大,溶液的电导率就越高。
最后,溶剂的选择也会影响电解质溶液的导电性。
通常,水是最常用的溶剂,因为大多数离子在水中能够良好地溶解并形成离子。
但是,在有机溶剂中,许多电解质无法溶解或只能部分溶解,因此它们的导电性较差。
综上所述,电解质溶液的导电性主要取决于离子浓度、离子种类和电荷数、温度、电导率以及溶剂的选择。
了解这些因素对电解质溶液导电性的影响可以帮助我们更好地理解溶液的导电行为,有助于解释许多化学和生物过程中的导电现象。
实验二电解质溶液电导率的测定及其应用
实验二 电解质溶液电导率的测定及其应用一、目 的(1)通过测定弱电解质醋酸溶液的电导率,计算其解离度a 和标准解离常数K 。
(2)通过测定强电解质稀盐酸溶液的电导率,计算其无限稀释摩尔电导率m Λ∞。
二、原理电解质溶液为第二类导体,它与通过电子运动而导电的第一类导体有所不同,是通过正、负离子在电场中的移动而导电的。
电解质溶液的导电能力用电导 G 来衡量,电导 G 即溶液电阻 R 的倒数:G = 1/R (2.2.1)电导的单位为西门子,简称西,用符号S 表示,1S=1Ω-1。
在电解质溶液中,插入两个平行电极,电极间距离为l ,电极面积为A ,则:G = 1/R = κ A / l 或 κ = G l /A (2.2.2)式中κ为电导率(即为电阻率ρ的倒数),单位为 S·m -1。
当电极的截面积 A =1m 2,距离 l =1m 时,测得的溶液电导即为电导率。
实验时,所用的两个平行电极(通常为金属铂片)用塑料封装在一起,称为电导电极。
电导电极的面积及电极间的距离均为常数,其比值K cell =l /A (2.2.3)称为电导池常数,单位为m -1。
电导池常数K cell 不易直接精确测量,一般是通过测定已知电导率κ的标准溶液的电导G , 再利用式(2.2.4)进行计算。
κ = G K cell (2.2.4)根据式(2.2.4),使用同一个电导电极测量其它溶液的电导,便可确定它们的电导率,这就是电导仪或电导率仪的测量原理。
实验时,应根据溶液电导率的测量精度和变化范围选择电导池常数不同的电导电极,同时选择不同浓度的KCl 标准溶液(见数据表4.21)标定电导池常数。
当两电极间的溶液含有 1mol 电解质、电极间距 1m 时,溶液所具有的电导称摩尔电导率,记作Λm 。
摩尔电导率Λm 与电导率 κ 之间的关系为:Λm = κ / c (2.2.5)式中 c 为物质的量浓度,单位为 mol .m -3。
习题课-电化
13、 原电池在等温等压可逆的条件下放电时, 、 原电池在等温等压可逆的条件下放电时, 其在过程中与环境交换的热量为:( 其在过程中与环境交换的热量为:( )。 (1)△H; ) ; (2)零; ) (3)T△S; ) △ ; (4)△G。 ) 。
解:(3) )
14、电池Hg | Zn(a1) | ZnSO4(a2) | Zn(a3) | Hg的电 、电池 的电 动势: 动势: 有关, 无关; (1)仅与 1,a3有关,与a2无关; )仅与a 有关, 无关; (2)仅与 1,a2有关,与a3无关; )仅与a 有关, 无关; (3)仅与 2,a3有关,与a1无关; )仅与a 均无关。 (4)与a1,a2,a3均无关。 ) 解:(1) )
8、关于摩尔电导率,下述讲法中正确的是: 、关于摩尔电导率,下述讲法中正确的是: (1)摩尔电导率等于电导率除以电解质物质的 ) 量浓度; 量浓度; (2)摩尔电导率是电解质的量浓度为单位浓度 ) 时的电导; 时的电导; 电解质的电导率。 (3)摩尔电导率是 )摩尔电导率是1mol 电解质的电导率。
5 、 测得 ℃时,0.1000 mol·dm-3的醋酸溶液电 测得25 导率为5.201×10-2 S·m-1,试计算醋酸 试计算醋酸HAc的解离 导率为 × 的解离 常数。 常数。已知 ∞ × Λm (H+) = 349.8×10-4 S·m2·mol-1, ∞ × Λm (Ac-) =40.9×10-4 S·m2·mol-1。
3、 一电导池中充以 、 一电导池中充以0.02 mol·dm-3KCl水溶液, 水溶液, 水溶液 25℃测得其电阻为 ℃测得其电阻为453 ,在同一电导池中改 装同样体积的浓度为0.555 mol·dm-3的CaCl2 装同样体积的浓度为 溶液,测得其电阻为1050 。计算: 计算: 溶液,测得其电阻为 (1)电导池常数 cell ; )电导池常数K 溶液电导率; (2)CaCl2溶液电导率; ) (3)CaCl2溶液摩尔电导率。 ) 溶液摩尔电导率。 已知25℃ (已知 ℃,0.02 mol·dm-3 KCl的电导率为 的电导率为 0.2768 S·cm-1)
电解质溶液的电导率和摩尔电导率
§7.2 电解质溶液的电导率和摩尔电导率1. 电导和电导率通过溶液的电流强度I 与溶液电阻R 和外加电压V 服从欧姆定律R =V/I ;而溶液的电阻率ρ可根据(/)R A l ρ=计算。
通过测量电阻(resistance, R )和电阻率(resistivity, ρ)即可评价电解质溶液的导电能力,不同的是l 为两电极间的距离,而A 则取浸入溶液的电极面积。
习惯上多用电导(conductance ,G )和电导率(conductivity, κ)来表示溶液的导电能力,定义:G =1/R κ=1/ρ电导G 的单位是Ω-1,也记为S(西门子),κ的单位是S·m -1。
电导和电导率间的关系:l G A κ⎛⎫=⎪⎝⎭(7.3)2. 电导的测量通常采用电导率仪(conductometer )来测量电解质溶液的电导,其原理如图7.2。
测量时将电导电极(conductance electrode )插入待测溶液或将待测溶液充入具有两个固定Pt 电极的电导池(conductance cell )M 中,而后将M 连入惠斯登(Wheatstone)电桥的一臂。
测量方法与测定金属的电阻相同但技术上需做一些改进,如测量时不用直流电源而改用1000 Hz 的高频交流电源S ;以耳机或示波器T 来指示桥中零电流;在电桥另一臂的可变电阻R 1上需串联一个可变电容器K 以补偿电导池的电容。
电桥平衡时有314R R R R = 3141R G R R R ==(7.4) 溶液的电导率可按(7.3)式求算。
式中(l /A)称为电导池常数(conductance cell constant )。
不同的电导池具有不同的电导池常数,即使是同一电导池,其电导池常数也会随时间而改变。
实际测量时多用标准溶液(standard solution )法,即先将一精确已知电导率(κs )的标准溶液充入电导池,在指定温度下测定其电导(G s ),而后再将待测溶液充入该电导池测量其电导(G ),分别带入(7.3)式比较可得:ssGG κκ= (7.5) 式中不再出现电导池常数。
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c→0,得到无限稀释摩尔电导率
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2020/1/8
三、摩尔电导率
摩尔电导率 在相距为单位距离的两个平行电导电极之间,放
置含有1 mol电解质的溶液,这时溶液所具有的电导称 为摩尔电导率Λm,单位为 S?m2 ?mol。?1
? m ? ?Vm ? ? / c
Vm是含有1 mol电解质的溶液
的体积,单位为 m3 ?mol?1,c 是电解
解:
(1) m(Cu) ? MQ ? MIt ? 63.54 ? 50.00 ? 3600 ? 59.26g
ZF ZF
2? 96500
(2)Q(实际)? Q(理论)/ ? ? 50.00 ? 36000 ? 0.90 ? 2 ? 105C
t ? Q(实际)/ I ? 2 ? 105 ? 50.00 ? 4000s ? 66.67 min
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2020/1/8
电解质的Λm与c的关系
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2020/1/8
电解质的Λm 与c的关系
由图可见: 强电解质的Λm与C1/2在溶液很稀时接近直线
Kohlrausch 经验规律
?
m
?
?
? m
?
A
c
A是与电解质性质有关的常数。 将直线外推至
强电解质 溶液的电导率随着浓度的 增加而升高。当浓度增加到一定程 度后,解离度下降,离子运动速率 降低,电导率也降低,如 H2SO4 和 KOH溶液。 中性盐 由于受饱和溶解度的限制, 浓度不能太高,如 KCl。
弱电解质 溶液电导率随浓度变化不 显著,因浓度增加使其电离度下降, 粒子数目变化不大,如醋酸。
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2020/1/8
一、电导
电导 电导是电阻的倒数,单位为 ? 或 ?1 S 。
G? 1 R
R? U, I
G? I U
电导 G 与导体的截面积成正比,与导体的长度成
反比: G ? A l
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? 返回Βιβλιοθήκη 2020/1/8二、电导率
电导率( electrolytic conductivity)
因为 G ? A l
G? k A l
比例系数 k 称为电导率。
电导率相当于单位长度、 单位截面积导体的电导, 单位是 S ?m?1 或 ? ?1 ?m?1 。
电导率也就是电阻率的倒数:
R? ? l
A
k? 1
?
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2020/1/8
两类导体
⒉ 第二类导体 又称离子导体,如电
解质溶液、熔融电解质等。
A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高,电阻下降 D.导电总量分别由正、负离子分担
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2020/1/8
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围绕教学大纲
紧密结合教材
方便教师讲课
便于学生理解
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2020/1/8
电解
电能
电池
化学能
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2020/1/8
电解质溶液的导电机理
1. 第一类导体
又称电子导体,如金属、石墨等。
A.自由电子作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高,电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担
(
1 2
CuSO
4
)
,显然,在浓度相同时,含有 1mol CuSO 4 溶
液的摩尔电导率是含有
1mol
(
1 2
CuSO4
)
溶液的 2倍。即:
?L
m (CuSO4 )
?
2L?
m
(
1 2
CuSO4 )
为了防止混淆,必要时在 ? m后面要注明所取基本质点。
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2020/1/8
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2020/1/8
电导、电导率、摩尔电导率小结
项目
量
电导
电导率
摩尔电导率
表示符号
G
单位 相互关系
s
G? 1 R
?
?m
s ?m ? 1 s ?m 2 ?mol ? 1
? ?G l
A
?
?m? c
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2020/1/8
四、电导率与浓度的关系
24 ? 3600
?
317.4Kg
(2)
m(实际)? m(理论)? ? ? 317.4 ? 0.97 ? 308Kg
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2020/1/8
练习题:
在酸性电镀铜溶液(主要是CUSO4)中, 以50.00A的电流电镀60分钟,假定阴极上只析 出铜,问能沉积出多少克铜?如果电流效率为 90%,析出相同质量的铜仍以50.00A的电流需 电镀多长时间?
质溶液的浓度,单位为 mol ?m?3 。
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2020/1/8
电导、电导率、摩尔电导率
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2020/1/8
基本质点的选取
摩尔电导率必须对应于溶液中含有 1mol电解质, 但对电解质基本质点的选取决定于研究需要。
例如,对 CuSO 4 溶液,基本质点可选为 CuSO 4 或
例题:
某氯碱厂电解食盐水生产氢气、氯气和氢氧化钠。每个 电解槽通过电流为 1.00×104A,(1)计算理论上每天每 个电解槽生产氯气多少千克?( 2)如果电流效率为 97%,每天实际生产氯气多少千克?
解: (1)
m(Cl2 )
?
MQ ZF
?
70.9 ? 10?3 ? 1.00 ? 104 ? 2 ? 96500
一、电解质溶液的导电机理
离子迁移方向:
ClH+
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2020/1/8
离子的电迁移现象
H+ Cl-
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2020/1/8
电解质溶液的电导率和摩尔电导率
? 电导、电导率、摩尔电导率 ? 电导率、摩尔电导率与浓度的关系 ? 离子独立移动定律
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2020/1/8
电导率与浓度的关系
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2020/1/8
五、摩尔电导率与浓度的关系
由于溶液中导电物质的量已给定,都为 1mol, 所以,当 浓度降低 时,粒子之间相互作用减弱,正、 负离子迁移速率加快,溶液的 摩尔电导率必定升高 。 但不同的电解质,摩尔电导率随浓度降低而升高的 程度也大不相同。