《电解质溶液理论》PPT课件

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1、电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。电能化学能电解原电池电解质溶液：电解质溶液热力学性质导电性质离子平均活度离子平均活度系数离子导体导电能力的表征电化学的研究内容和方法电化学系统：电化学系统原电池电解池热力学能斯特方程无电流通过时的性质动力学超电势有电流通过时的性质电化学反应速率的规律一、电解质溶液的导电机理及法拉第定律1、电解质溶液的导电机理金属导电是靠自由电子的定向移动，因而称为电子导体。除金属外，石墨和某些金属氧化物也是电子导体。电子导体的特点是当电流通过

2、时，导体本身不发生任何化学变化。电解质溶液的导电则依靠离子的定向运动，故称为离子导体。电解质溶液导电时同时必然拌随着电极与溶液界面上发生的得失电子反应。一般而言：阴离子在阳极上失去电子发生氧化反应，失去的电子经过外部线路流向电源正极；阳离子刚好相反。电解池导电机理示意图：阴极阳极+_阴极：阳极：化学能电能3、法拉第定律的意义通过电极的电量正比于电极反应进度与电极反应电荷数的乘积。a.在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。b.通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数

3、相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。(Faraday’sLaw)2、法拉第定律a.揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。电路中通过的电量用电量计或库仑计进行测量，如银电量计、铜电量计等。b.该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。c.该定律的使用没有什么限制条件。二、电解质溶液的导电能力表征1、离子的电迁移现象电迁移：离子在电场作用下的定向运动。单位电场强度时离子迁移的速率。它的单位是2、离子的电迁移率3、离子迁移数把离子B所运载的电流与总电

4、流之比称为离子B的迁移数（transferencenumber）用符号表示。其定义式为：是量纲为1，数值上总小于1。由于正、负离子移动的速率不同，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。迁移数在数值上还可表示为：负离子应有类似的表示式。如果溶液中只有一种电解质，则：如果溶液中有多种电解质，共有i种离子，则：希托夫（Hittorf）法（1）Hittorf迁移管中装入电解质溶液，接通过直流电解装置。（3）分析阴极部（或阳极部）溶液，根据输入的电量和极区浓度的变化，计算离子的迁移数。（

5、2）正、负离子定向迁移，电极上发生反应。电极附近溶液浓度发生变化，中部基本不变。4、离子迁移数的测定三、电导、电导率、摩尔电导率1、电导电导是电阻的倒数，单位为或。电导与导体的截面积成正比，与导体的长度成反比：2、电导率因为比例系数称为电导率。电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导，单位是或。电导率也就是电阻率的倒数：3、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1mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率，单位为。是含有1mol电解质的溶液的体积，单位为，是电解

6、质溶液的浓度，单位为。4、电导的测定电导测定的装置电导测定实际上测定的是电阻，常用惠斯通电桥如图所示。AB为均匀的滑线电阻，为可变电阻，并联一个可变电容以便调节与电导池实现阻抗平衡，M为放有待测溶液的电导池，电阻待测。I是频率在1000Hz左右的高频交流电源，G为检零器。电导池常数单位是。因为两电极间距离和镀有铂黑的电极面积无法用实验测量，通常用已知电导率的KCl溶液注入电导池，测定电阻后得到。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。随着浓度下降，升高，通常当浓度降至以下时，与之间呈线性关系。德国科

7、学家Kohlrausch总结的经验式为：是与电解质性质有关的常数。将直线外推至，得到无限稀释摩尔电导率。5、摩尔电导率与浓度的关系a.强电解质的摩尔电导率与浓度的关系随着浓度下降，也缓慢升高，但变化不大。当溶液很稀时，与不呈线性关系，等稀到一定程度，迅速升高，见的与的关系曲线。弱电解质的不能用外推法得到。b.弱电解质的摩尔电导率与浓度的关系德国科学家Kohlrausch根据大量的实验数据，发现了一个规律：在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种

8、离子无限稀释摩尔电导率之和：这就称为Kohlrausch离子独立移动定律。这样，弱电解质的可以通过强电解质的或从表值上查离子的求得。6、离子独立运动定律7、电导测定的应用(1)检验水的纯度纯水本身有微弱的解离，和的浓度近似为，，查表得，这样，纯水的电导率应为事实上，水的电导率小于就认为是很纯的了，有时称为“电导水”，若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。(2)计算弱电解质的解离度和解离常数设弱电解质AB解离如下：以作图，从截距和斜率求得和值。（3）测定难溶盐的溶解度a．难溶盐饱和溶液的浓度极稀,可