电解质溶液导电能力课件

物理化学Wulihuaxue紧密结合教材围绕教学大纲方便教师讲课便于学生理解2026/4/3电能

化学能电解电池2026/4/3

电解质溶液的导电机理A.自由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生变化C.温度升高，电阻也升高D.导电总量全部由电子承担又称电子导体，如金属、石墨等。1.第一类导体2026/4/3两类导体A.正、负离子作反向移动而导电B.导电过程中有化学反应发生C.温度升高，电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担⒉第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等。2026/4/3一、电解质溶液的导电机理离子迁移方向：Cl-H+2026/4/3离子的电迁移现象Cl-H+2026/4/3电解质溶液的电导率和摩尔电导率电导、电导率、摩尔电导率电导率、摩尔电导率与浓度的关系离子独立移动定律2026/4/3一、电导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：2026/4/3二、电导率电导率（electrolyticconductivity）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：2026/4/3三、摩尔电导率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Λm，单位为 。是含有1mol电解质的溶液的体积，单位为 ，是电解质溶液的浓度，单位为。2026/4/3电导、电导率、摩尔电导率2026/4/3基本质点的选取摩尔电导率必须对应于溶液中含有1mol电解质，但对电解质基本质点的选取决定于研究需要。例如，对 溶液，基本质点可选为 或 ，显然，在浓度相同时，含有1mol溶液的摩尔电导率是含有1mol溶液的2倍。即：为了防止混淆，必要时在后面要注明所取基本质点。2026/4/3例题：某氯碱厂电解食盐水生产氢气、氯气和氢氧化钠。每个电解槽通过电流为1.00×104A，（1）计算理论上每天每个电解槽生产氯气多少千克？（2）如果电流效率为97%，每天实际生产氯气多少千克？解：（1）（2）2026/4/3练习题：在酸性电镀铜溶液（主要是CUSO4）中，以50.00A的电流电镀60分钟，假定阴极上只析出铜，问能沉积出多少克铜？如果电流效率为90%，析出相同质量的铜仍以50.00A的电流需电镀多长时间？解：（1）（2）2026/4/3电导、电导率、摩尔电导率小结项目量电导电导率摩尔电导率表示符号单位相互关系2026/4/3四、电导率与浓度的关系强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低，如和KOH溶液。弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离度下降，粒子数目变化不大，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。2026/4/3电导率与浓度的关系2026/4/3五、摩尔电导率与浓度的关系由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。但不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。2026/4/3电解质的Λm与c的关系2026/4/3电解质的Λm与c的关系由图可见：强电解质的Λm与C1/2在溶液很稀时接近直线Kohlrausch经验规律由图可见，弱电解质的极限摩尔电导率与浓度不存在直线关系．不能由外推法得到．A是与电解质性质有关的常数。将直线外推至c→０，得到无限稀释摩尔电导率

2026/4/3六、离子独立移动定律德国科学家Kohlrausch

根据大量的实验数据，总结出离子独立移动定律：在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和：根据离子独立移动定律，弱电解质的极限摩尔电导可由强电解质计算得到．2026/4/3离子独立移动定律的应用例如：计算醋酸的极限摩尔电导率2026/4/3小结与作业1、了解电解质溶液的导电机理。2、掌握法拉第定律的有关计算。3、掌握电导、电导率、摩尔电导率的意义、符号、单位以及相互关系。4、学会利用离子独立移动定律计算弱电解质的极限摩尔电导。作业：2026/4/3电化学2026/4/3一、计算电导率和摩尔电导率电导测定的一些应用——电导池常数电导池常数确定一般用已知电导率的KCl标准溶液确定。步骤：2026/4/3电导测定的一些应用二、计算弱电解质的电离度和解离常数设弱电解质AB解离如下：2026/4/3例题解：1、浓度为0.1000的HAc,在25℃时测得摩尔电导率为5.201×10-4,已知２５℃时HAc的极限摩尔电导率为390.72×10-4，求25℃时HAc的电离度和电离常数Kc．2026/4/3电导测定的一些应用三、检验水的纯度这样，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。纯水本身有微弱的解离，和的浓度近似为， ，查表得，2026/4/3电导测定的一些应用去除杂质的方法较多，根据需要，常用的方法有：(1)用不同的离子交换树酯，分别去除阴离子和阳离子，得去离子水。(2)用石英器皿，加入 和 ，去除 及有机杂质，二次蒸馏，得“电导水”。普通的蒸馏水中含有和玻璃器皿溶下的硅酸钠等，不一定符合电导测定的要求。2026/4/3电导测定的一些应用四、测定难溶盐的溶解度运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和溶液的浓度。2．难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不能忽略，所以：1．难溶盐的溶解度很小，所以

可以查得。2026/4/3例题在298k时，测得AgCl饱和溶液的电导率为3.41×10－4s.m-1，配制该溶液所用的纯水的电导率为1.60×10-4s.m-1，求298Ｋ时的AgCl的溶解度．解：查表得2026/4/3电导测定的一些应用（4）电导滴定在滴定过程中，离子浓度不断变化，电导率也不断变化，利用电导率变化的转折点，确定滴定终点。电导滴定的优点是不用指示剂，对有色溶液和沉淀反应都能得到较好的效果，并能自动纪录。例如：2026/4/31.用NaOH标准溶液滴定HCl电导测定的一些应用2026/4/32.用NaOH滴定HAc电导测定的一些应用2026/4/3电导测定的一些应用3.用 滴定 ，产物 均为沉淀2026/4/3练习：