第八章电解质溶液ppt课件.ppt

第八章电解质溶液 一 基本概念和公式 一 法拉第定律 1 文字表述 通电于电解质溶液以后 1 在电极上物质发生化学变化的物质的量与通入的电荷量成正比 2 将若干个电解池串联 通入一定的电荷量后 当所取粒子基本单元的荷电数相同时 在各个电极上发生反应的物质 其物质的量相同 一 法拉第定律 2 法拉第定律的数学表达式 3 荷电粒子基本单元的选取 根据法拉第定律 通电于若干串联电解池中 每个电极上析出物质的物质的量相同 这时 所选取的基本粒子的荷电绝对值必须相同 例如 二 离子迁移率 离子淌度 与离子迁移数 二 离子电迁移率 离子淌度 2 离子迁移数 1 离子淌度 3 迁移数的测定方法 二 离子迁移率 离子淌度 与离子迁移数 1 Hittorf法 2 界面移动法 3 电动势法 阴极区 阳极区 三 电导 电导率 摩尔电导率 三 电导 电导率 摩尔电导率 1 电导 electriccondutance 2 电导率 electrolyticconductivity 3 摩尔电导率 molarconductivity 三 电导 电导率 摩尔电导率 3 电导的测定 仪器 电导仪 原理 韦斯顿电桥 4 电导池常数 电导池常数单位是 强电解质溶液 电导率随着浓度的增加呈现先增后减的趋势 如H2SO4和KOH溶液 弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著 如醋酸 中性盐由于受饱和溶解度的限制 浓度不能太高 如KCl 5 电导率与浓度的关系 6 摩尔电导率与浓度的关系 随浓度的降低而增加 最后达到一极限值 浓度极稀时符合Kohlrausch公式 强电解质 三 电导 电导率 摩尔电导率 弱电解质 1 随着浓度下降 也缓慢升高 但变化不大 等稀到一定程度 迅速增大 2 与不呈现线性关系 也不能用外推法得到 7 离子独立移动定律 在无限稀释溶液中 每种离子独立移动 不受其它离子影响 每种离子对电解质的无限稀释摩尔电导率都有贡献 1 1价型 三 电导 电导率 摩尔电导率 8 离子摩尔电导率与迁移数的关系 对浓度不太高的强电解质 9 离子摩尔电导率与离子淌度的关系 对于浓度不大的强电解质溶液 1 三 电导 电导率 摩尔电导率 10 电导测定的应用 1 检验水的纯度 2 计算弱电解质的解离度和解离常数 若电解质为MA 1 1或2 2型 三 电导 电导率 摩尔电导率 3 测定难溶盐的溶解度 4 电导滴定 1 用NaOH标准溶液滴定HCl 2 用NaOH滴定HAc 3 用滴定 产物均为沉淀 三 电导 电导率 摩尔电导率 四 电解质的平均活度和活度因子 四 电解质的平均活度和活度因子 1 电解质的活度与离子活度 2 离子的平均活度和平均质量摩尔浓度 3 离子强度 四 电解质的平均活度和活度因子 在溶液中每一个离子都被电荷符号相反的离子所包围 由于离子间的相互作用 使得离子的分布不均匀 形成离子氛 五 强电解质溶液理论 五 强电解质溶液理论 1 离子氛 在无限稀释溶液中 离子间距离很大 离子间引力可忽略不计 离子氛的影响可以略去不计 溶液的性质就与理想溶液性质一样 而在真实的电解质溶液中 由于离子氛的存在而影响离子的行为 表现出对理想溶液的偏离 五 强电解质溶液理论 2 极限定律 适用于 3 德拜 休克尔公式的修正 电导公式 1 弛豫效应 2 电泳效应 例1 用银电极来电解AgNO3水溶液 通电一定时间后阴极上面有0 078g的Ag s 析出 经分析知道阳极部含有AgNO30 0236g 水23 14g 已知原来所用溶液的浓度为每克水中溶有AgNO30 0739g 试求Ag 和NO3 的迁移数 二 计算题 解 阳极反应为Ag s Ag e在电解时 阳极部的Ag 向阴极迁移 已知AgNO3的摩尔质量为169 9 所以Ag 的物质的量在阴极部的变化为 通入电的物质的量为 Ag 迁移的物质的量为 讨论 若题中不用银电极 而是用铂电极 如何考虑 铂电极只起导电作用 不从阳极上溶解 这时溶液中只是Ag 的迁移而减少 这时只要计算出迁移的物质的量即可 或 阴极区 NO3 是迁出阴极区 或 阳极区Ag 若不用银电量计 而是用气体电量计 如何计算 根据法拉第定律及理想气体状态方程式 可用下式求算 气体电量计实际上是电解水 反应为 若电解液为CuSO4 电解过程中各区域颜色有何变化阳极区中间区阴极区Pt电极变浅不变变浅 若电极用铜电极 电解液为CuSO4 电解过程中各区域颜色有何变化阳极区中间区阴极区Cu电极变深不变变浅 例2 有一电导池 其电极的有效面积为2cm2 电极之间的有效距离为10cm 在池中充以1 1价型的盐MX的溶液 浓度为0 03 用电势差为3V 强度为0 003A的电流通电 已知M 离子的迁移数为0 4 试求 MX的摩尔电导率 M 和X 单个离子的摩尔电导 在这种实验条件下 M 离子的移动速度 解 例3 某电导池先后充以高纯水 0 02mol dm 3KCl溶液和AgCl饱和溶液 25 时分别测得电阻值依次为 已知该温度下KCl AgCl溶液的摩尔电导分别为 求 电导池常数 AgCl的电导率 25 时AgCl的溶解度和溶度积 解 2 3 例4 一溶液含有0 001mol kg 1NaCl和0 003mol kg 1Na2SO4 计算298K此溶液的 离子强度 各离子的活度系数 各盐的离子平均活度 解 同理 3 同理 也可以直接由德拜 休克尔极限