Растворы электролитов. Электрохимические системы. Кинетика электродных растворов

Переносчиками электрического тока в растворах электролитов являются ионы, образующиеся при диссоциации молекул электролитов. Поскольку при диссоциации число частиц в растворе возрастает, растворы электролитов обладают аномальными коллигативными свойствами.

Уравнения, описывающие коллигативные свойства неэлектролитов, можно применить и для описания свойств идеальных растворов электролитов, если ввести поправочный изотонический коэффициент Вант-Гоффа i, например:

π_осм. = iCRT или Δ T _зам. = iKm.

Изотонический коэффициент связан со степенью диссоциации электролита (α):

i = 1 + α(n - 1), где n - количество ионов, образующихся при диссоциации одной молекулы.

Электропроводность κ ("Каппа") раствора - величина, обратная его сопротивлению R, имеет размерность Ом^-1. Для проводника постоянного сечения , где ρ- удельное сопротивление; S - площадь сечения проводника; l - длина проводника; κ- удельная электропроводность.

Удельной электропроводностью κ ("каппа") раствора называется электропроводность слоя раствора длиной 1 см, заключенного между электродами площадью 1см². Она выражается в Ом^-1. см^-1. В системе СИ удельная электропроводность измеряется в Ом^-1. м^-1.

Эквивалентной электропроводностью λ ("лямбда") называется электропроводность такого объема раствора, в котором содержится 1 моль химического эквивалента растворенного вещества; при условии, что электроды находятся на расстоянии 1 см друг от друга, она выражается в Ом^-1. см^2. моль^-1.

, где V = 1/ C - разведение (или разбавление) раствора, т.е. объем, в котором содержится 1 моль эквивалентов растворенного вещества, а C – молярная концентрация химического эквивалента. В системе СИ эквивалентная электропроводность выражается в Ом^{-1. м2.} моль^-1.

Эквивалентная электропроводность λ растворов электролитов возрастает с ростом разбавления раствора и при бесконечном разбавлении (т.е. при бесконечно малой концентрации) достигает предельного значения λ^∞. которое называется эквивалентной электропроводностью раствора при бесконечном разведении.

В растворах слабых электролитов λ и λ^∞ связаны со степенью диссоциации α электролита уравнением Аррениуса: .