Заказ №38828

1. Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимостью? 2. Как зависит удельная электропроводность от концентрации и разведения для слабого и сильного электролитов в широком диапазоне концентраций? Приведите соответствующие графики. 3. Как зависит молярная электропроводность от концентрации и разведения для слабого и сильного электролитов в широком диапазоне концентраций? Приведите соответствующие графики. 4. Приведите выражение закона независимого движения ионов и закона разведения Оствальда для электролита валентного типа 1-1. 5. На основании данных, приведенных для o t 25 C  в табл. №1, постройте график 1/ ( )    f c для слабого электролита А. 6. Определите  в ом-1 см2 /моль и константу диссоциации электролита А при 298 K. 7. На основании справочных данных о молярных электрических проводимостях ионов [7] вычислите молярную электрическую проводимость электролита А при бесконечном разведении  в ом-1 см2 /моль при 298 К 8. Графически определите  в ом-1 см2 /моль электролита А при концентрации c моль/л. 351 9. Рассчитайте степень диссоциации  электролита А (в %) при концентрации c моль/л на основании данных об электропроводности (п.8). 10. Рассчитайте степень диссоциации  электролита А (в %) при концентрации c моль/л по закону разведения Оствальда. Константу диссоциации взять из пункта 6). 11. Определите концентрацию ионов водорода в растворе электролита А при концентрации c моль/л (  взять из п. 9). 12. Определите pH раствора электролита А при концентрации с , моль/л Таблица 1.1 Исходные данные № варианта Электролит А 4 2    10 , См м /моль при V, л/моль 3 c 10 моль/л 8 16 32 64 128 256 512 1024 12 С6Н5СООН 18,2 25,8 34,9 47,2 64,8 96,2 2,0 352

Решение:

1. Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимостью? Удельной электропроводностью называется электропроводность раствора, заключенного между электродами с поперечным сечением в 1см2 и находящимися на расстоянии 1 см друг от друга. Удельная электропроводность χ (каппа) равна величине, обратной удельному сопротивлению 𝜌, т.е. сопротивлению 1см3 проводника. Поскольку в растворах электролитов электричество переносится ионами, то удельная электропроводность зависит от концентрации и заряда ионов, скоростей их движения в электрическом поле и температуры. 𝜒 = 1 ρ = μс ϑ = μс ∗ С 1000 , 1 ом ∗ см (1.1) где 𝜌 – удельное сопротивление, Ом/см3 μс – мольная (эквивалентная) электропроводимость, см2 /(Ом*моль) 𝜗 – разведение раствора, см3 /моль 𝜗 = 1000 С (1.2) С – концентрация раствора, моль/дм3 Эквивалентная электропроводность λ в см2/(г-экв*Ом) есть величина, обратная сопротивлению раствора, содержащего 1 моль растворенного вещества и помещенного между электродами, расположенными на расстоянии 1 см друг от друга. С удельной электропроводностью 𝜒 и молярной концентрацией раствора СН эквивалентная электропроводность связана следующим соотношением: 𝜆 = 1000 ∗ 𝜒 СН , см2 Ом ∗ моль (1.3) где СН — эквивалентная концентрация, г-экв/л. Молярная электропроводность электролита — это произведение эквивалентной электропроводности на число грамм-эквивалентов в 1 моль диссоциирующего вещества. μс = 𝑛э ∗ λ 353 Часто в источниках молярной электропроводностью называют эквивалентную электропроводность 𝜆, особенно в растворах электролитов с однозарядными ионами. Разведение, при котором достигается максимальное значение молярной электропроводности, условно называется бесконечным, а соответствующая ему электропроводность λ∞ называется молярной электропроводностью при бесконечном разведении. 2. Как зависит удельная электропроводность от концентрации и разведения для слабого и сильного электролитов в широком диапазоне концентраций? Приведите соответствующие графики. Для сильных электролитов удельная электропроводность тем выше, чем больше концентрация ионов и чем больше их абсолютные скорости движения. Удельная электропроводность слабых электролитов с повышением концентрации растет незначительно. Несмотря на общее повышение концентрации электролита концентрация ионов в растворе повышается мало, вследствие уменьшения степени диссоциации. Поэтому с повышением концентрации слабого электролита удельная электропроводность раствора медленно возрастает, достигает максимума, а затем уменьшается. Рис. 1.1 Зависимость удельной электропроводности от концентрации и разведения для слабого и сильного электролитов Сильные электролиты Слабые электролиты 1. Зависимость сильно выражена. 2. С увеличением С величина χ увеличивается за счет увеличения количества ионов в растворе. 3. Дальнейшее увеличение С приводит к уменьшению χ за счет уменьшения скорости 1. Зависимость слабо выражена. 2. С увеличением С величина χ увеличивается за счет увеличения количества ионов в растворе. 3. Дальнейшее увеличение С приводит к уменьшению χ за счет того, что с 354 движения ионов вследствие их большого количества и межионного взаимодействия. ростом С α падает и количество ионов уменьшается 355 3. Как зависит молярная электропроводность от концентрации и разведения для слабого и сильного электролитов в широком диапазоне концентраций? Приведите соответствующие графики. Молярная электропроводность как сильных, так и слабых электролитов увеличивается с уменьшением концентрации (т.е. увеличением разведения раствора 𝜗 = 1000 С ), достигая некоторого предельного значения λo, называемого молярной электропроводностью при бесконечном разведении (рис. 1.2 – 1.3). Рис. 1.2 Зависимость молярной электропроводности от разведения Рис1.3 Зависимость молярной электропроводности от концентрации