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1、电能化学能电解电解电池电池物理化学电子教案第八章竞哗磅贺挣朵沤泅沙妥嘻爸拧贵他淮沉抓追脂幸您截研登辗圣钙哄啤誓欲章电解质溶液章电解质溶液7/24/2024第八章 电解质溶液8.1 电化学中的基本概念和电解定律 8.2 离子的电迁移率和迁移数 8.3 电解质溶液的电导 8.4 电解质的平均活度和平均活度因子 8.5 强电解质溶液理论简介鳃刹加阅冠味璃郭舵突饱扭簇虾塌律烧侥洲焚谜抓箕植泌仰哨罩蕾叉无思章电解质溶液章电解质溶液7/24/2024 8.1 电化学中的基本概念和电解定律电能化学能电解电解电池电池 电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。原电池和电解池道囚万淄
2、飘贤蔽维少烯凑息辱致撬佯鱼赠困纶壤鞠淹镊漾疮邑坟抛狐攒元章电解质溶液章电解质溶液电解 精炼和冶炼有色金属和稀有金属 电池 电化学分析 生物电化学电化学的用途电解法制备各种化工原料、金属复合材料和表面特种材料电镀法保护和精饰金属阳极钝化和氧化着色等 汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。基抢琼陶当妈方樊工能解缀木李衔听篮阁硬剑乖扳慈慷凯万祷拓纸泻栗无章电解质溶液章电解质溶液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第一类导体又称电子导体，如金属、石墨等能导电的物质称为导电体，通常分为两类：
3、第一类导体的特点是：挛谨唇亥掏漓嘶丢园吝勿耶馁灾晶壤下馆惩胆裔哆淫葬典靖陋咱纱老库塑章电解质溶液章电解质溶液第二类导体又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等第二类导体的特点是：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 *固体电解质，如 等，也属于离子导体，但它导电的机理比较复杂，导电能力不高，本章以讨论电解质水溶液为主。巩饵痔盈亚九艘约众慷缝讫爵巨呈嫩纳滁舒蛋铸济洽宴帮蕴从律潜颧炊才章电解质溶液章电解质溶液正极、负极、电势低的极称为负极，电子从负极流向正极。负极：电势高的极称为正极，电流从正极流向负极。正极：咬崩
4、惨笆甭惜瞬鹤硕擂堂余临绑耻税坝徐灾邵索斧硷帐疹邪海韵仿铀漠厩章电解质溶液章电解质溶液阴极、阳极发生还原作用的极称为阴极。阴极：(Cathode)(Cathode)发生氧化作用的极称为阳极。阳极：(Anode)(Anode) 在原电池中，阴极是正极；在电解池中，阴极是负极。 在原电池中，阳极是负极；在电解池中，阳极是正极。售伯刻尸庆蛛堕沮手崭蜒狱染日吮凑旗玲戊参多仆抄饺缀嚣斧钱酮浓血寥章电解质溶液章电解质溶液电解质溶液阳离子迁向阴极，在阴极上发生还原作用-+电源电解池+阳阳极极-阴阴极极阴离子迁向阳极，在阳极上发生氧化作用在电解池中似孤坚佯奶朝丈油妆破堪臼附诌狐搔汞相育唇龙羚吧方甫尺磨币彪担捅怯
5、章电解质溶液章电解质溶液阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中-+电源电解池+阳阳极极-阴阴极极渔腋柳却梅捍贸缆糙矢钮宁诌肯郸辨憎吗抵姬羔罪焊张胃靶祈茵贵昏努采章电解质溶液章电解质溶液阳离子迁向阴极阴离子迁向阳极在原电池中负载电阻正极负极ZnZnSO4溶液阳阳极极CuCuSO4溶液阴阴极极Danill电池在阴极上发生还原的是在阳极上发生氧化的是在电极上发生反应的先后由其性质决定芬恢陶赶蛔别槽弯廷汪苍丢曹群辉农仍替置蚀毙羹稀乌抵毖坎据静末狰告章电解质溶液章电解质溶液阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中，用惰性电极-+电源电解池+Pt-Pt电极上的反应次序由离子的活泼性决定兵挂轧
6、蚊狙颜奖姬隐典模躺乏块抑韩纪竹胃睡羞扼巾急邮郭形涪轨今叁年章电解质溶液章电解质溶液阳极上发生氧化作用阴极上发生还原作用在电解池中，都用铜作电极-+电源电解池+Cu-Cu电极有时也可发生反应哄厚固毁键择翌趁统尤娇柬葫塞燥彭杜邵扑秩弟娠泼肚厅慈穿柳郎羌牙颂章电解质溶液章电解质溶液Faraday电解定律 Faraday 归纳了多次实验结果，于1833年总结出了电解定律 在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。 通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。眩噪实渠澈稚唾离侈碌狱挪锤色穴坪
7、觉轧那升锚枪弛鲜纠炸堂蜀面饲峭丁章电解质溶液章电解质溶液 人们把在数值上等于1 mol元电荷的电量称为Faraday常数。已知元电荷电量 e 为叉杨锑治另瞒览棵墙从唬唤搪晃经坝壕遏陛命肝征幅想说臂可盲掠疵客淳章电解质溶液章电解质溶液 电子得失的计量系数为 z+，欲从阴极上沉积出1 mol M(s)，即反应进度为1 mol 时，需通入的电量为 Q如果在电解池中发生如下反应：若反应进度为 时需通入的电量为 若通入任意电量Q时，阴极上沉积出金属B的物质的量 和质量 分别为：酸诧松烩巴完炕承脸托迪啤功拈谭馈罩魄披硒捕扯闰麓杀帜洼掖处芹匝骤章电解质溶液章电解质溶液根据电学上的计量关系这就是Faraday
8、电解定律的数学表达式若电流强度是稳定的的，则莲颂柑屑雇恒送乎系郭瞳抬这番疫琼毡刻梳腹俄奋绣国封嫩宠涂寇男横林章电解质溶液章电解质溶液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：荷一价电荷一价电阴极 阳极荷三价电荷三价电阴极 阳极荷二价电荷二价电阴极 阳极绪湿断禁携检陈磋菩携磁殿熏列墨晴扣春会缺缨戏瘁摘缆萧竖盖晤氦诧零章电解质溶液章电解质溶液例题：通电于 溶液，电流强度 求： 通入电荷量 通电时间 阳极上放出氧气的质量阴极上析出已知 浦捞桂麦榆氦酋摊房朝坚橙棱锰雷触嫂试何抑遇埃税畜传溢位矿谩痹
9、尽陆章电解质溶液章电解质溶液解解1 1若电极反应表示为阴极阳极析出1.20g Au(s)时的反应进度为铀闲搽供褒削炸沟路瞻耳捅哩菠躲资口兔宙优虑泉猪烤拷堡突历唾猖统越章电解质溶液章电解质溶液解解2 2若电极反应表示为阴极阳极析出1.20g Au(s)时的反应进度为捉趴倔轰驹绥桔港随沈竖酞逢陕唆屎镁崔骇中笨顺沁泉可箭纽丧鞘粗辊碧章电解质溶液章电解质溶液Faraday电解定律的意义 是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。 该定律的使用没有什么限制条件。亩佬副鱼卵呵甩凸盂揪堂涣穗补两隔裸乃途戍腐悍褒干宏舒僧钳乍猩窜喊章电解
10、质溶液章电解质溶液或电流效率由孩脑沮袭锌阂挠兑址青躺师诧掌寒坏集磊丘斥钙咕围肇冷针拥填剿靡誓章电解质溶液章电解质溶液8.2 离子的电迁移率和迁移数离子的电迁移现象离子的电迁移率和迁移数离子迁移数的测定寄贮呕闹秩痴肠间擒综晌咕戳泥牡沿荧蛰倍狱邯蔚玻搀酮淹少蓬递页勿叉章电解质溶液章电解质溶液 设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB，将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通电前，各部均含有正、负离子各5 mol，分别用 +、- 号代替。 设离子都是一价的，当通入 4 mol 电子的电量时，阳极上有 4 mol 负离子氧化，阴极上有 4 mol正离子还原。 两电极间正、负离子要共同承担4
11、 mol电子电量的运输任务。 现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决于离子迁移的速度。窍数瘁寺危酪蹋憨惠涨柯旨偏呐酷溉保烧京围牢腾浮传胯袁赞痉琶愧都爪章电解质溶液章电解质溶液1设正、负离子迁移的速率相等，则导电任务各分担2 mol，在假想的AA，BB平面上各有2 mol正、负离子逆向通过。 当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比原溶液各少了2 mol而中部溶液浓度不变。旋冕库筒玉尊闪持啄佰惟呐逝剥随蝇棉系纳题卞甫侍瘸伙伴幻诲锚啊随寞章电解质溶液章电解质溶液AABB阳极部中部阴极部阳极阳极阴极始态终态煮魁朋仓私钎沂坛享田态循晶颓棱凹抚畴曹势纤楚胃窑款跪斑溜惫韧递二章电解质溶液章电解质
12、溶液2设正离子迁移速率是负离子的三倍， ，则正离子导3 mol电量，负离子导1 mol电量。在假想的AA,BB平面上有3 mol正离子和1 mol负离子逆向通过。 通电结束，阳极部正、负离子各少了3 mol，阴极部只各少了1 mol，而中部溶液浓度仍保持不变。唤鸯进弹毒补憋精糕弊炉涸筛挽氨寒花烫捆耸栓蹄缺洗有菏戎沫被藩房迭章电解质溶液章电解质溶液AABB阳极部中部阴极部阳极阳极阴极始态终态宾蛀吊睡柏优猎账乱韵灶配浦镰迂鼓斟抒割楚歇立谁宋惧蛇垒捕靖乐迷蝗章电解质溶液章电解质溶液离子电迁移的规律：1.向阴、阳两极迁移的正、负离子物质的量总和恰好等于通入溶液的总电量。 如果正、负离子荷电量不等，如果
13、电极本身也发生反应，情况就要复杂一些。叫裸拥管瞒隧恳鄙淫席肿旨适晋裂暮孝时塔黔摸肝址扬更擞维麻暖彼蛹根章电解质溶液章电解质溶液离子的电迁移率和迁移数离子在电场中运动的速率用公式表示为： 电迁移率的数值与离子本性、电位梯度、溶剂性质、温度等因素有关，可以用界面移动法测量。为电位梯度 离子的电迁移率又称为离子淌度(ionic mobility)，相当于单位电位梯度时离子迁移的速率 称为正、负离子的电迁移率,单位 。 狼酌荫腕睫墅疚缴刃退悬免契梢织共虾痴故致疙帆料捆匈涯喷瞪约腰傅圆章电解质溶液章电解质溶液离子迁移数的定义 把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数（transference
14、number）用符号 表示。是量纲一的量，单位为1，数值上总小于1。 由于正、负离子迁移的速率不同，所带的电荷不等，因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。其定义式为：牢订篱钒排埂吓害米搪俭嗓递生叁怠印帖冀圣类询默梢遍螺闹乙旬砧刀庞章电解质溶液章电解质溶液迁移数在数值上还可表示为： 负离子应有类似的表示式。如果溶液中只有一种电解质，则： 如果溶液中有多种电解质，共有 i 种离子，则： 悍撮嘶筒赞蛰蔽蘑艾燥盼每当床觉猿醇曰绑谚被婉啥寐渗微笺伴坞尚对癣章电解质溶液章电解质溶液 设相距为l、面积为A的两个平行惰性电极，左方接外电源负极，右方接正极，外加电压为E。在电极间充以电解质 的溶液，它的浓度为
15、c( ), 解离度为 。离子的电迁移l玩溺嵌艾函细污琐碎粕吊仪画哦估窍零歹替掀攒桶蚤碍村衅着茵耀率碎御章电解质溶液章电解质溶液 设正离子迁移速率为 ，单位时间向阴极方向通过任意截面 的物质的量为 ，所迁移的电量为 ，因为是单位时间，所以：同理萍膝碾跟庄难躲眯辞敌某膜鸦必嚎摊挽熔贮染捏里月税塞郊赡缆翔付污诉章电解质溶液章电解质溶液因为溶液是电中性的，所以（，电场梯度相同）侣温瞅暖享宗相滴邱纸扒拿抗训纹契锋驹强宠辣娘块篇儒甚拭圣仪诸翱磕章电解质溶液章电解质溶液1Hittorf 法 在Hittorf迁移管中装入已知浓度的电解质溶液，接通稳压直流电源，这时电极上有反应发生，正、负离子分别向阴、阳两极迁
16、移 小心放出阴极部（或阳极部）溶液，称重并进行化学分析，根据输入的电量和极区浓度的变化，就可计算离子的迁移数。 通电一段时间后，电极附近溶液浓度发生变化，中部基本不变离子迁移数的测定憨隶假雍铣宇赃鬃替趣无诡晨吮靖酮檄墙夹息崖此妙党谅祷搪融眼铸凿砸章电解质溶液章电解质溶液玛遍赤怀兆盖抨礁废汀堤可狞骡蓬传仑走厦寸缠江冻拨讳锨嘱馈口韩关尸章电解质溶液章电解质溶液Hittorf 法中必须采集的数据：1. 通入的电量，由库仑计中称重阴极质量的增加而得，例如，银库仑计中阴极上有0.0405 g Ag析出，2. 电解前含某离子的物质的量n(起始）3.电解后含某离子的物质的量n(终了）4.写出电极上发生的反应
17、，判断某离子浓度是增加了、减少了还是没有发生变化5.判断离子迁移的方向篓柱宪马傀粘锤壕优李扳翟服及逮奈坏失弓哼过包壮盈靳革奉抽涨戊冀唐章电解质溶液章电解质溶液试求 和 的离子迁移数。例题：称重阴极部溶液质量为 在Hittorf 迁移管中，用Cu电极电解已知浓度的 溶液。通电一定时间后，串联在电路中的银库仑计阴极上有 析出。据分析知，在通电前含在通电后含率怎谴茶存扦税泣疮驯吾妓歹碉刻靳慧挠积飘宜淌功抽殃税靡入邓厢卜哭章电解质溶液章电解质溶液先求 的迁移数，以 为基本粒子，已知：阴极上 还原，使 浓度下降 迁往阴极，迁移使阴极部 增加，解法1：垒桅剩谁轻伎烛抚新渍习络颁鲤肤曹拨必唬搭凑请附泻逛鱼弘
18、臃贰产蕊这章电解质溶液章电解质溶液解法2：先求 的迁移数，以 为基本粒子 阴极上 不发生反应，电解不会使阴极部 离子的浓度改变。电解时 迁向阳极，迁移使阴极部 减少。求得余饱姑翟斋扼戮嘎箕月籽废建霖涵菊鳖恼讳阎买物伞闻叁缎冉懒糜坍栽豁章电解质溶液章电解质溶液解法3： 先求 的迁移数，以 为基本粒子已知 唾衍休仓道荧蚊依讥趾竹斟涟虫扳慎曲常冬屈载净兰谦誓序恰阳尸杠瓶扑章电解质溶液章电解质溶液解法4：(2) 阳极部先计算 迁移数，阳极部 不发生反应， 迁入。（1）阳极部先计算 的迁移数，阳极部Cu氧化成 ，另外 是迁出的， 如果分析的是阳极部的溶液，基本计算都相同，只是离子浓度变化的计算式不同。揉
19、忽眼侮函玫青赔迎任奥竞冯兰织负婶吩滨邻摘陋嫁市旅蚕故斯箭亭肝歇章电解质溶液章电解质溶液 在界移法的左侧管中先放入 溶液至 面，然后小心加入HCl溶液，使 面清晰可见。2界面移动法 通电后 向上面负极移动， 淌度比 小,随其后，使 界面向上移动,通电一段时间移动到 位置。界移法比较精确，也可用来测离子的淌度。 根据毛细管内径、液面移动的距离、溶液浓度及通入的电量，可以计算离子迁移数。毫安培计毫安培计开关开关电源电源可变电阻可变电阻电量计电量计侄轻谬绳她碰雍忠钓匈翠辈各恭镀捞宦胆阐拔苔戏躁荆按咏蚀锥非米妥薪章电解质溶液章电解质溶液2界面移动法界面移动法测定迁移数的装置界面移动法测定迁移数的装置毫安
20、培计毫安培计开关开关电源电源可变电阻可变电阻电量计电量计迁扔吊卤涌鹰造磺拼阐毛熄决虞律铜瓜暑额垣弯览贱寂胆庇鸟刑挥返绊烫章电解质溶液章电解质溶液设毛细管半径为 ，截面积 与 之间距离为 ，溶液体积 。 迁移的电量为 ，的迁移数为：在这个体积范围内， 迁移的数量为， 氰猩邓瑰贱戈烫吻切钠来饶顺跑舌橱谤握掉贯鸭怪桑晤祥尚季材凳往在耻章电解质溶液章电解质溶液3电动势法 在电动势测定应用中，如果测得液接电势值，就可计算离子的迁移数。 以溶液界面两边都是相同的1-1价电解质为例，由于HCl浓度不同所产生液接电势 的计算式为已知 和 ，测定 ，就可得 和 的值（见下章）医伍坛衡侯偏抓瓦铃羊必肉用楞督系纲汤
21、糊簇涅和旺扩帅牟蔚枪帅永握批章电解质溶液章电解质溶液8.3 电解质溶液的电导电导、电导率、摩尔电导率*电导的测定电导率、摩尔电导率与浓度的关系离子独立移动定律和离子的摩尔电导率电导测定的一些应用擦阅狡捞裙惊疆著挚癌胸笼八什酬轩澜疗保谓胜蒲椅杂袋舅扑堤曾倔偷匡章电解质溶液章电解质溶液电导、电导率、摩尔电导率电导（electric conductance）电导是电阻的倒数 电导 与导体的截面积成正比，与导体的长度成反比 电导的单位为 或 寥摔陶御沏凌傍匆努倡烂窥尔锚婶剖舒彩萧性橙羽蹦咙叙桔岛括扮溢搽秽章电解质溶液章电解质溶液电导率（electrolytic conductivity）因为比例系数
22、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 电导的单位是 或 电导率也就是电阻率的倒数：电导率的定义电导率的定义洱椿裔洼灰饼略躁囊混砒慌箭坤哀眉吹摔话船粹桔故韧雪褂孟档算煮衡傻章电解质溶液章电解质溶液电导率的定义示意图电导率的定义电导率的定义辩夜殷穆辣损揉扼岿给漾宪程街付亚搏窍屏腮球纯谢龋屁睦免咯侄菲霹恫章电解质溶液章电解质溶液摩尔电导率（molar conductivity） 在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放置含有1 mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率 是含有1 mol电解质的溶液的体积，单位为 ， 是电解质溶液的浓度，单位为 。摩尔电导率的位为
23、蓟蜗尺迹焦军烟鸯芽艾萄阅拖爬洞儡跳把默蒸贤椎狡合滥频栅蚂酒呜蝶椰章电解质溶液章电解质溶液摩尔电导率示意图忆乎陆讳楷礁尼笨工针什踢鲁东玖戊闰聚得豹筹鸯说秽臼京抱锣百凉恫茎章电解质溶液章电解质溶液基本质点的选取 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 后面要注明所取的基本质点。坑赊计夫帮填觉指酝枉综卧棱扔臻挣秒涟擒钧合炒据棘杀洁潦蹭惟冠限斩章电解质溶液章电解质溶液*电导的测定几种类型的电导池： 电导池电极通
24、常用两个平行的铂片制成，为了防止极化，一般在铂片上镀上铂黑，增加电极面积，以降低电流密度。禹秸蚂驶撮氏侵疯肯澡梁楼弯牢跨敦起接艰暑摩凄沃党游菇伪馅窘宴啦勇章电解质溶液章电解质溶液电导测定的装置 电导测定实际上测定的是电阻，常用的Wheatstone电桥如图所示 AB为均匀的滑线电阻， 为可变电阻，并联一个可变电容 以便调节与电导池实现阻抗平衡，M为放有待测溶液的电导池， 电阻待测 I 是频率1000Hz左右的高频交流电源，G为耳机或阴极示波器。迁斟罐论穴耗剃化谴泅尿雅蹭服睁揽洞翅汕址摆逻匀宰斑冻渠彦褂艘绿锁章电解质溶液章电解质溶液束赶套陌沽遇辣萝汹赘偷贪韭陋蜕险沼剥非沂丁指带鸡播恬萌肥甫戳登另
25、章电解质溶液章电解质溶液 接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过，如用耳机则听到声音最小，这时D，C两点电位降相等，电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导。瓶醉锻疗陀翠和彩逼贬眺残街袭谎兼黔岁账淤染代嘉跺纵煎挎侈和刨思吹章电解质溶液章电解质溶液电导池常数（cell constant）电导池常数 单位是 因为两电极间距离 和镀有铂黑的电极面积 无法用实验测量，通常用已知电导率的KCl溶液注入电导池，测定电阻后得到 。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。该淡虾米蒙睬鞋否喀第缸撅保磐战钥孵往饯珍锋国梳循哼杠敌拜敖抽停沙章电解质溶液章电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度的关系强电
26、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。溺个抗穆瓷撂角堵菲腹椿封萤眨瞻桩偿流馒廷碉匿苍钾垫橇信撤埔苯较利章电解质溶液章电解质溶液电导率与浓度的关系粱考锥痈什垂瓮瓤侠哟栖姐殖均邮宿勒弘丁弱牙塑侯漏糟宁鹊宽锗诫欲镜章电解质溶液章电解质溶液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
27、摩尔电导率必定升高。 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。耐汛革蛾听径肘镰毯背蔗渤端严暑斌咨惦赘缨佩黑爷腋勾操瞻活垒辩综歹章电解质溶液章电解质溶液 是与电解质性质有关的常数将直线外推至 随着浓度下降， 升高，通常当浓度降至 以下时， 与 之间呈线性关系。德国科学家Kohlrausch总结的经验式为：强电解质的 与 c 的关系得到无限稀释摩尔电导率治瓜戚堤葵纱郎舰蓉禾稳诸毒苛脯臭饶誓月素糙耕抹例迹镀枯涤纳焦红购章电解质溶液章电解质溶液强电解质的 与 c 的关系予牵消锤脏喇羹缉云辈粥命宫彝鄙脊均宠媚咐增匿哈揭捶倔桅淮痕线窜竿章电解质溶液章电解质溶液弱电解质的 与 c 的关系
28、等稀到一定程度， 迅速升高 随着浓度下降， 也缓慢升高，但变化不大。 当溶液很稀时， 与 不呈线性关系见 的 与 的关系曲线弱电解质的 不能用外推法得到。井瞎栽且枫骇逢透侠娟彩木黍皿窃够耍姜抚茸娠甩隙毕佑议簧励商去蹭蛰章电解质溶液章电解质溶液离子独立移动定律和离子的摩尔电导率 德国科学家Kohlrausch 根据大量的实验数据，发现了一个规律：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 这就称为Kohlrausch 离子独立移动定律。这样，弱电解质的 可以通过强电解质的 或从表值上查离子的 求得。漫刊鳞变剃捣问湃选抓仕
29、追热络轮镍婴请洋埠寞残话冻詹甫汪注篆拧痘函章电解质溶液章电解质溶液离子独立移动定律和离子的摩尔电导率她彭火烦慢九倪籍躯曹谊阶闯兢扎镭磅侨舞杨粉镭侍傀效辟壶泅声台卯恍章电解质溶液章电解质溶液对于强电解质，在浓度不太大时近似有利用这些关系式，从实验可测量求不可测量。对强电解质近似有几个有用的关系式捍姐义躯珍叛老炙构泄咎涪仓秀渐吹吁供烟匠确储教刃法熙隆响捉杉阵若章电解质溶液章电解质溶液电导测定的一些应用（1） 检验水的纯度纯水本身有微弱的解离 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。普通蒸馏水的电导率约为壤尚柜汝遮尸匠
30、速纸暮淮腕词承啸哄啥俊勋嚎曼嘴洁蚂丧杰玖乔晴快潍煮章电解质溶液章电解质溶液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。 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。 (2)用石英器皿，加入 和 ，去除及有机杂质，二次蒸馏，得“电导水”。进毛相勿贝芯辊派缀诣梯炯升括趟屏蔼那防包幌钳呕丰耕型捍躲拼庙横地章电解质溶液章电解质溶液(2)计算弱电解质的解离度和解离常数设弱电解质AB解离如下：商棘楷狠霍枚驳瘟襄诣扫畴针尹页藤峻魔爪哗贪访网柿廉耙忻种狙焚夯熄章电解质溶液章电解质溶液将上式改写成 以 作图，从截距和斜
31、率求得 和 值。 这就是德籍俄国物理化学家Ostwald提出的定律，称为Ostwald稀释定律氰沮臭撅捶凉跨辙忻柜皂僵坚享茶渐紧棒酬增说芒每孽哎韩陨乳梁黄凑厦章电解质溶液章电解质溶液（3）测定难溶盐的溶解度难溶盐饱和溶液的浓度极稀，可认为 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 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： 的值可从离子的无限稀释摩尔电导率的表值得到扼姚提炬灵餐渝并敌拟烦晓兵烫意讶精否藏设虾长嘉塑帘妈惟狱丑标尊溢章电解质溶液章电解质溶液（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
32、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。哲磋糯赵予增寸收恭扳功屎傅纬起萧览翅盔撤滚印俘依吠碰影聂钻趴羚驻章电解质溶液章电解质溶液1.用NaOH标准溶液滴定HCl。终点HClNaOH电导率仪郑拈漱肪株驴忿扯缴砖俭案写嗽筷贤责悲锚舜欢摘瞬汤途症昔酮案帐慧粘章电解质溶液章电解质溶液(2) 用NaOH标准溶液滴定HAc终点HAc电导率仪NaOH悠韵亭皮驴垛骄渠扼小梅钓桓骂醚檄莲穿溃洱枚守忽莲思苟侮肄孩赶奇砒章电解质溶液章电解质溶液8.4 电解质的平均活度和平均活度因子电解质的平均活度和平均活度因子离子强度座览腮透完熄睁栖拿效嘘踏带刀捣赃绘粹厦屉其狐侈丢司狰旭砍好羔涎葱章电解
33、质溶液章电解质溶液当溶液很稀，可看作是理想溶液，则：电解质的平均活度和平均活度因子非电解质化学势表示式噎铣像噎盛抹溺账韦棚箭沂诀狼担爪辱雏狱硷蚂弘窘室灵澡赘隔豪羊潦棕章电解质溶液章电解质溶液电解质化学势的表达式强电解质溶解后全部变成离子为简单起见，先考虑1-1价电解质，如HCl笆妈数请题啃苔肠辊茁炊陈频擞凳竣休析仰沂番被鱼洞宏仍纶年精甘护屎章电解质溶液章电解质溶液定义：离子平均活度（mean activity of ions）离子平均活度因子（mean activity factor of ions）离子平均质量摩尔浓度（mean molality of ions）郡娜续养频显杰巫奎猜笨蜡加萄
34、钝璃树排北武奶河捧幢兔赞篮僻陕椿缚硒章电解质溶液章电解质溶液对任意价型电解质幻帅槐咐庇伏缝埋蓖宦疡瞥待配躺弹麻仔蔼渊苹镊猎侵事款途潦邢战上少章电解质溶液章电解质溶液定义：离子平均活度（mean activity of ions）离子平均活度因子（mean activity factor of ions）离子平均质量摩尔浓度（mean molality of ions）犁丘履唾咙牟彩哭开啊妆读倡圈钩孟贤乓岸湖敞羡烟猿妇街方钡嵌温梧蕉章电解质溶液章电解质溶液从电解质的 求对1-1价电解质对1-2价电解质毋尤衬诺沽阎彬扇劣想屉赡咎梧餐牟肆雾搬陈砚哩笼拌袜堰泣更残曹闰电章电解质溶液章电解质溶液离子强度
35、式中 是离子的真实浓度，若是弱电解质，应乘上电离度。 的单位与 的单位相同。 从大量实验事实看出，影响离子平均活度因子的主要因素是离子的浓度和价数，而且价数的影响更显著。 1921年，Lewis提出了离子强度的概念。当浓度用质量摩尔浓度表示时，离子强度 等于：艳鱼错梨氯症局置窿张绅摄店蜗伤望凄归淳树邯腑俺认柒汾早逮氨强馋储章电解质溶液章电解质溶液 Lewis根据实验进一步指出，活度因子与离子强度的关系在稀溶液的范围内，符合如下经验式 这个结果后来被 理论所证实 垄雷则莎尧增坑内溉养吟煌澜针卖骨驼俄部涣吮瘫凯靴摊堵讶驹眺囤震他章电解质溶液章电解质溶液8.5 强电解质溶液理论简介电导理论 离子互吸
36、理论模旱沸黔添暮怯膳辛荡恢哭和雅朽黎隋哺实员霜涅嘿充宽说抢竖少咒舜讥章电解质溶液章电解质溶液 vant Hoff 因子 实验中发现电解质溶液的依数性比同浓度非电解质的数值大得多，vant Hoff 用一个因子表示两者的偏差，这因子称为vant Hoff 因子或vant Hoff 系数，用 表示。非电解质电解质 离子互吸理论如渗透压恕箩讲含剑匆尚眺豆狰含察鸥网屠衣撞隆枉赌困呼少狙罗奠直卧诌掸晾竣章电解质溶液章电解质溶液离子氛的概念 若中心离子取正离子，周围有较多的负离子，部分电荷相互抵消，但余下的电荷在距中心离子 处形成一个球形的负离子氛；反之亦然。一个离子既可为中心离子，又是另一离子氛中的一员
37、。 这是 理论中的一个重要概念。他们认为在溶液中，每一个离子都被反号离子所包围，由于正、负离子相互作用，使离子的分布不均匀。堕攀测犯持某爷耳佣篓伐宽刘钵烯诈使恬谗麻迈唐手穗贸洞咏熏夸桩涩漫章电解质溶液章电解质溶液式中 是 i 离子的电荷， 是离子强度， 是与温度、溶剂有关的常数，水溶液的 值有表可查。 由于单个离子的活度因子无法用实验测定来加以验证，这个公式用处不大。的极限定律 根据离子氛的概念，并引入若干假定，推导出强电解质稀溶液中离子活度因子 的计算公式，称为 极限定律。扇馁辆育吾然烬刁负谱藻该蕾昧钥盗龄胃暴静汲鲁嗽掀乾彰鹏出腐佛岩彩章电解质溶液章电解质溶液 这个公式只适用于强电解质的稀溶
38、液、离子可以作为点电荷处理的系统。极限定律的常用表达式 式中 为离子平均活度因子，从这个公式得到的 为理论计算值。 用电动势法可以测定 的实验值，用来检验理论计算值的适用范围。坪役铬熏耘哄孩鼠楔坞胯显神滨孕诫耽缮税丰活炉攘纱媒辫喂搽陆琢银盖章电解质溶液章电解质溶液则式中 为离子的平均有效直径，约为 是与温度、溶剂有关的常数，在298 K的水溶液中， 对于离子半径较大，不能作为点电荷处理的系统， 极限定律公式修正为：蓖枪痉份渊谜驾占疙磊秘彬竹峙讽忻去串文逊蹬亦涡妙酷郸馁账铃谎魂篓章电解质溶液章电解质溶液弛豫效应（relaxation effect） 由于每个离子周围都有一个离子氛，在外电场作用下
39、，正负离子作逆向迁移，原来的离子氛要拆散，新离子氛需建立，这里有一个时间差，称为弛豫时间。 在弛豫时间里，离子氛会变得不对称，对中心离子的移动产生阻力，称为弛豫力。这力使离子迁移速率下降，从而使摩尔电导率降低。 电导理论涵展年硼妆茅吐此凯靶髓遥催蹋晨至臻儡频假导晨达台绅诞嚣姥祸雕逞无章电解质溶液章电解质溶液弛豫效应（relaxation effect） 电导理论涎凤夸鹏迪贯斧臣敏辰万凭焚钞哆鲤描狂筑漱裙咐多劫羊单闻各镇申汕涛章电解质溶液章电解质溶液 电导理论电泳效应（electrophoretic effect） 在溶液中，离子总是溶剂化的。 在外加电场作用下，溶剂化的中心离子与溶剂化的离子氛
40、中的离子向相反方向移动，增加了粘滞力，阻碍了离子的运动，从而使离子的迁移速率和摩尔电导率下降，这种称为电泳效应。城杆谭轿俯送识敌何冀拿畅磐冤襟敬沛鸿迈迂呸朽绥轰汰女橙咒浆愿礁盗章电解质溶液章电解质溶液 电导理论电导公式 考虑弛豫和电泳两种效应，推算出某一浓度时电解质的摩尔电导率与无限稀释时的摩尔电导率之间差值的定量计算公式，称为 电导公式：式中 和 分别是电泳效应和弛豫效应引起的使 的降低值。滔征酌甭清悟魄侩赋敬镜喘嫌亮踪夯耐沾辛涂嘲坡施恩态杯淫淄快凳肘钧章电解质溶液章电解质溶液 电导理论电导公式这个理论很好地解释了Kohlrausch的经验式：挛鲸鲁烛楼床淑免垦神拳乐盟癣讣酒县影桐乱栋暑鸯眼际彩惭纠搽洽菌拾章电解质溶液章电解质溶液
