Эффективный коэффициент диффузии

Перемещение ионов происходит не только за счет диффузии, но и под действием поля

Способ устранения диффузионного потенциала

Метод солевого мостика:

1) одна граница между двумя растворами замещается двумя

2) на каждой из границ возникает примерно 2 одинаковых диффузионных скачка потенциалов, имеющих разный знак и поэтому взаимокомпенсирующиеся

3) обозначают ||

Диффузионный потенциал – неравновесный потенциал, так как связан с процессами переноса. Точно не определяется и не рассчитывается.

Удельная электропроводность

R – сопротивление (Ом)

ρ – удельное сопротивление (Ом × м или Ом × см)

Удельная электропроводность ­­­­– электропроводность проводника (раствора, расплава, твердого электролита) заключенного между двумя электродами площадью по 1 м², расстояние между которыми 1 м

Генератор переменного тока

Если мост находится в состоянии баланса (отсутствует переменное напряжение на клеммах осциллографа О), то выполняется

R_X – зависит от геометрии ячейки, размеров электродов и расстояния между ними, то сначала определяют константу ячейки

- При увеличении концентрации электролита (сильного) σ увеличивается вследствие увеличения общего числа ионов в растворе. Дальнейший рост концентрации приводит к уменьшению подвижности ионов вследствие их взаимодействия друг с другом.

– σ слабых электролитов ниже σ сильных электролитов вследствие малой диссоциации

Эквивалентная электропроводность

Электропроводность объема раствора электролита, содержащего 1 моль-экв растворенного вещества, находящегося между двумя электродами, расстояние между которыми 1 м.

??????– отражают влияние сил взаимодействия между ионами как функцию межионных расстояний

Закон Кольрауша

Плотность тока, переносимого катионами и анионами

Плотность тока из закона Ома:

Закон Ома:

λ₊ и λ_– – ионные электропроводности

При бесконечном разбавлении:

В растворах электролитов катионы и анионы переносят электрический ток независимо друг от друга

Разность предельных эквивалентных электропроводностей связана с различием анионов. Катион не влияет.

Эквивалентная электропроводность сильных и слабых электролитов

– уменьшается с увеличением концентрации вследствие взаимодействия друг с другом

В разбавленных растворах

λ^∞ предельная эквивалентная электропроводность

а – эмпирический параметр

– для слабых электролитов выражена более сильно из-за уменьшения их степени диссоциации с ростом концентрации

 

Графическое определение λ_m^∞

Числа переноса

· при прохождении тока через раствор, анионы SO₄^2– переносят в 3 раза больше количества электричества, чем Mg²⁺

· заряд у них одинаковый, но скорость их перемещения различна

· Для оценки относительного вклада ионов в перенос электрического тока Гитторф ввел понятие – числа переноса

Числа переноса – это отношение количества электричества, перенесенного данным видом ионов к общему количеству электричества, перенесенного всеми ионами

Сумма всех чисел переноса ∑ t_i в ионном проводнике равна 1

t_i – зависит от концентрации электролита, температуры, растворителя

Предельное число переноса:

Ионы H⁺ и OH^– обладают повышенной способностью переносить электричество (эстафетный механизм передачи протона)