Зависимость от концентрации

Молярная электропроводность.

Молярная электрическая проводимость раствора – мера электрической проводимости всех ионов, образующихся при диссоциации 1 моль электролита при данной концентрации. Молярная электропроводность – это электрическая проводимость объема раствора V(м³), заключенного между двумя параллельными электродами, с межэлектродным расстоянием 1 м, причем каждый электрод имеет такую площадь, чтобы в этом объеме содержался 1 моль растворенного вещества.

Между молярной и удельной электрическими проводимостями имеется соотношение

l=æV=æ/C, где

l - молярная электрическая проводимость, См·м²/моль; æ – удельная электрическая проводимость, См/м; V – разведение раствора, м³/моль; С – концентрация, моль/м³. Если концентрация раствора выражена в моль/дм³, а æ – в См/см, то это уравнение записывается в виде

l=1000·æ/С.

Электропроводность зависит от:

1. концентрации;

2. температуры;

3. вязкости раствора;

4. диэлектрической проницаемости среды.

Зависимость от концентрации.

а) удельная электрическая проводимость æ=f(С).

В растворах сильных и слабых электролитов рост æ обусловлен увеличением числа ионов в объеме раствора. В области концентрированных растворов сильных электролитов понижение æ связано с увеличением вязкости растворов. У слабых электролитов снижается степень диссоциации, а, следовательно, и число ионов, переносящих электричество.

б) молярная электрическая проводимость l=f(С).

С уменьшением концентрации l увеличивается. Это объясняется тем, что 1) для сильных электролитов с уменьшением концентрации увеличивается расстояние между ионами и уменьшается межионное взаимодействие;

2) для слабых электролитов с уменьшением концентрации увеличивается степень диссоциации a, т.е. увеличивается число ионов.

Зависимость молярной электропроводности от концентрации – это тест на силу электролита.

Кольрауш экспериментально установил, что для сильных электролитов существует зависимость

l=l_¥ - А ,

где l - молярная электропроводность; l_¥ - молярная электропроводность бесконечно разбавленного раствора; А – константа, зависящая от диэлектрической проницаемости e, вязкости растворителя h и температуры А=82,4/(eТ)^1/2h. Если выразить зависисмость l от графически, то получим для сильного электролита прямую, а для слабого электролита – кривую. Для сильных электролитов молярная электропроводность при бесконечном разбавлении l_¥ обычно находится графической экстраполяцией прямой l=f() к С=0. Для слабых электролитов l_¥ находится по закону независимого движения ионов Кольрауша: , где - предельная подвижность катиона, - предельная подвижность аниона. Эти значения можно найти в таблицах справочников.

В концентрированных растворах электролитов существует два вида торможения ионов: релаксационное и электрофоретическое.