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1、第八章电解质溶液§8.1电化学中的基本概念和电解定律一、导体电子类导体：电子定向移动离子类导体：离子定向移动e-电流CuCl2溶液二、原电池和电解池电解池ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCuZn2+Cu2+原电池SO42-阳极：失电子发生氧化反应阴极：得电子发生还原反应阳极阴极阴极阳极阳极：Zn(s)→Zn2+(aq)+2e-阴极：Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)PtPt阳极：2Cl-(aq)→Cl2(g)+2e-阴极：Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)三、Faraday电解定律Mz++ze-→M
2、(s)当上述电极反应的反应进度为x时：通过的电量Q=zxLeL=6.022×1023mol-1，e=1.6022×10-19C令F=Le≈96500C/molQ=zFx说明：在电极界面上发生化学变化的物质的量与电荷量成正比。It=例：电流强度为0.025A电流通过硝酸金溶液7.06×104s，求阴极析出金的量。解：阴极电极反应为Au3+(aq)+3e-→Au(s)It=zFx,则x=It/zF=0.025A×7.06×104s/(3×96500C/mol)=0.0061molx=n/1=m/M，则m=M
3、x=1.2g电流效率：实际产量占理论产量百分比。Faraday电解定律§8.2离子的电迁移率和迁移数AB离子电迁移：外加电场下定向移动离子迁移速率(r+r-)与半径、所带电荷、水化程度、浓度、温度、溶剂粘度、电位梯度等有关。r+=m+dEdlr-=m-dEdl离子的电迁移率(离子淌度m+m-)：单位电位梯度时的离子迁移速率。假定离子为一价且电极为惰性电极，通过4mol电子的电量：单位为m2·s-1·v-1当r+=r-时：正负离子各分担2mol电荷，阴极和阳极离子各减少2mol。当r+=3r-时：正离子导
4、3mol电荷、负离子导1mol电荷，阴极各离子减少1mol、阳极各离子减少3mol。离子电迁移的规律：1.Q++Q-=Q总r+r-=Q+Q-=n阳极减少n阴极减少2.迁移数t：某离子所运载电荷与总电荷之比。I+I总=Q+Q总=t+r+r++r-=t+=m+m++m-r-r++r-=t-=m-m++m-r+r-=m+m-t+t-=åt++åt-=1§8.3电解质溶液的电导一、电导率、摩尔电导率电阻R=UI=rlA其中，r为电阻率、l为长度、A为横截面积。电导G=R1=rlA电导率k=r1k指单位长度(1m
5、)单位截面积(1m2)导体的电导。摩尔电导率Lm=kcLm指含有1mol电解质的溶液置于单位截面积(1m2)且相距单位长度(1m)平行电极之间所测得的电导。WW-1或SW-1·m-1或S·m-1S·m2·mol-1例：某电导池内装有两个间距0.12m、直径0.04m的银电极，若盛满0.1M的硝酸银溶液，两端加20V电压，测得电流值为0.1976A。求硝酸银的摩尔电导率。解：Lm(AgNO3)=kccr1=cUA=Il0.1976A×0.12m100mol·m-3×20V×p(0.02m)2=9.44×1
6、0-3S·m2·mol-1注意：Lm(AgNO3)=2Lm(1/2AgNO3)Lm正比于电流强度二、电导的测定ABCDFMR1RXR3R4调节滑动变阻器使D、C两点电位相等则有：R1RXR4R3=CBAC=Rx=R1CBAC=kAlKcell电导的测定浓度与电导率、摩尔电导率关系三、浓度与电导率、摩尔电导率关系C/mol·dm-35100204060k/S·m-1HACKClH2SO40Lm/S·m2·mol-1CHACKClH2SO4强电解质稀溶液：Lm=Lm(1-b)∞c离子独立移动定律四、离子独立
7、移动定律Lm=Lm,++Lm,-¥¥¥1-1型Lm=n+Lm,++n-Lm,-¥¥¥其它无限稀溶液中，相同离子的Lm相同(或离子移动不受其它离子影响)。¥1.应用：由已知算未知Lm≈Lm,++Lm,-a.稀溶液2.几个常用公式(1-1型)b.t+=Lm,+Lm¥Lm,+Lm¥≈Lm正比于电流强度t-=Lm,-Lm¥Lm,-Lm¥≈¥c.弱电解质解离度a=LmLmd.Lm,+=m+F¥¥Lm,-=m-F¥¥强电解质Lm,+≈m+FLm,-≈m-F已知Lm(NH4Cl)=a，Lm(NaOH)=b，Lm(Na
8、Cl)=c¥¥¥Lm(NH3·H2O)=Lm(NH4+)+Lm(OH-)¥¥¥=Lm(NH4+)+Lm(Cl-)+Lm(Na+)+Lm(OH-)-Lm(Cl-)-Lm(Na+)¥¥¥¥¥=a+b-c五、电导测定的一些应用电导测定的一些应用1.检验水的纯度k纯水=5.5×10-6S·m-1k电导水≤1×10-4S·m-1k蒸馏水=1×10-3S·m-12.计算弱电解质的解离度例：291K时，k纯水=3.8×10-6S·m-1。已知Lm,H+=
