Заказ №38812

Факторы, влияющие на величину удельной и эквивалентной электрической проводимости. Зависимость удельной и эквивалентной электрической проводимости для сильных и слабых электролитов от разведения. Объяснение особенностей этой зависимости.

Решение:

Электролит — вещество, расплав или раствор, который проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы (электролитическая диссоциация). Проводники бывают первого и второго рода. К проводникам первого рода относят проводники, обладающие электронной проводимостью (посредством движения электронов). К проводникам первого рода относят все металлы. К проводникам второго рода относят проводники с ионной проводимостью. Электролиты — проводники второго рода, которые в растворе (или расплаве) состоят полностью или частично из ионов и обладают вследствие этого ионной проводимостью. Примерами электролитов могут служить кислоты, соли и основания. В растворах электролитов не все частицы диссоциируют на ионы. Количество частиц, продиссоциировавших на ионы в растворе электролита, характеризуется степень электролитической диссоциации. Классическая теория электролитической диссоциации базируется на идее о том, что не все частицы веществ диссоциируют, а лишь их часть. Отношение количества вещества, распавшегося в растворе на ионы, к общему количеству растворенного вещества характеризуется степенью диссоциации. Электролитическая диссоциация бинарного электролита KA КА = К++Агде КА-электролит; К + - катион; А - - анион Константа диссоциации KД определяется активностями (концентрациями) катионов, анионов и недиссоциированных молекул следующим образом: Кд = [К +][А −] КА Степень электролитической диссоциации — отношение количества вещества, распавшегося в растворе на ионы к общему количеству растворенного вещества. 𝛼 = 𝑣 𝑣0 ∗ 100% -степень диссоциации -количество вещества, распавшегося на ионы 0- общее количество растворенного вещества На основе данного критерия можно выделить три класса электролитов табл. 1.1 Таблица 1.1 Классификация электролитов Тип электролита Степень диссоциации Примеры Сильные электролиты α ≥ 70%) H2SO4, HNO3, HClO4 Средние электролиты 30% < α < 70% HF Слабые электролиты α ≤30%) H2SiO3 Однако классическая теория электролитической диссоциации применима лишь к растворам слабых электролитов, т.к. она базируется на идее о неполной диссоциации 878 веществ, а в таких веществах, которые относятся к сильным электролитам, диссоциация проходит практически полностью, и говорить в данном случае о степени диссоциации не имеет смысла. Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или при плавлении. На процесс электрической диссоциации наряду с сольватирующей способностью частиц (сольватация - электростатическое взаимодействие между частицами (ионами, молекулами) растворенного вещества и растворителя) влияет также диэлектрическая проницаемость табл. 1.2. Чем больше диэлектрическая проницаемость, тем больше степень диссоциации Таблица 1.2. - Диэлектрическая проницаемость Относительная д.п.(ε) Абсолютная д.п.(εε0) Безразмерная величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. Данная величина показывает, во сколько раз взаимодействие между зарядами в однородной среде меньше, чем в вакууме. величина, показывающая зависимость электрической индукции i от напряжённости электрического поля. воздуха и большинства других газов в нормальных условиях большинство твёрдых или жидких веществ вода ε1 2ε8 ε≈80 Электропроводность электролитов - способность электролитов проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Носителями электрического тока в растворах электролитов служат ионы, образующиеся вследствие электролитической диссоциации. Катионы и анионы под действием внешнего электрического поля движутся в противоположных направлениях. Доля общего количества электричества, переносимого отдельными ионами, называется числами переноса, сумма которых для всех видов ионов, участвующих в переносе, равна единице. Количественно электропроводность электролитов характеризуют эквивалентной электропроводностью λ Электролитическая диссоциация является равновесным обратимым процессом и количественно характеризуется как степенью диссоциации, так и константой диссоциации (КД). Между степенью диссоциации слабого электролита 𝛼, его исходной концентрацией в растворе С0 и константой диссоциации КД существует зависимость, которая называется законом разведения Оствальда.