Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

(8)

Беря производную по температуре от уравнения (8), находим:

, или (9)

Из уравнения (9) следует, что температурные коэффициенты удельной и молярной электрической проводимости одинаковы.

Рассмотрим зависимость молярной электрической проводимости раствора бинарного электролита от скорости движения ионов. Пусть электрический ток проходит через раствор бинарного электролита, помещенный в стеклянную трубку с поперечным сечением s м2, причем расстояние между электродами равно l м и разность потенциалов между ними равна Е В. Обозначим через u'+ и u'- скорости движения катионов и анионов, м/с, а через см концентрацию раствора электролита, г/моль/м3. Если степень диссоциации электролита в данном растворе равна ?, то концентрации катионов и анионов равны ?см г/моль/м3. Подсчитаем количество электричества, которое переносится через поперечное сечение трубки за 1 с. Катионов за это время пройдет через сечение u'+s?cм г/моль и они перенесут u'+s?cмF Кл электричества, так как г/моль переносит количество электричества, равное числу Фарадея F. Анионы в обратном направлении перенесут u'-s?cмF Кл электричества. Сила тока I, т. е. общее количество электричества, проходящее через данное поперечное сечение раствора в 1 с, равна сумме количеств электричества, переносимого ионами в обоих направлениях:

I = (u'+ + u'-)s?cмF u'+ = u+ (10)

Скорость движения ионов u'+ и u'- прямо пропорциональна напряженности поля E/l: u'+ = u+ и u'- = u- (11) где u+ и u- — абсолютные скорости ионов.

Абсолютной скоростью движения иона называется его скорость при единичном градиенте потенциала в 1 В м-1; ее размерность [ui] = В м2 с-1

Подставляя значения u'+ = u' - из уравнения (11) в (10), получаем

I = ?F(u+ + u-) . (12)

С другой стороны, сопротивление R можно выразить через ?. Учитывая, что из (11) ? = 1/х и из (5) х = см ?, получаем из (2) выражение R=l/(хs) = l/(cм?s). Из закона Ома

I = = ? . (13)

Приравнивая правые части уравнений (12) и (13) и решая равенство относительно ?, получаем

?= ?F(u+ + u-) (14)

Для сильных электролитов ?=1 и

?= F(u+ + u-) (15)

Произведения

Fu+=?+ и Fu-=?- (16)

Называются подвижностями ионов; их размерность [?и] = См м моль -1.
Например, в водном растворе при 298 К подвижности катионов К +, Ag+ и Mg2+ равны 73,5 · 104; 61,9 · 104 и 53,0 · 104 См м2 · моль-1 и подвижности анионов С1-1, SO42- и СН3СОО- - 76,3 104; 80,0 · 104 и 40,9 ·
104 См м2 моль-1 соответственно.

Вводя значения ?+ и ?- в (14) и (15), получаем для слабых электролитов:

?= ?(?+ + ?-) (17) и для сильных электролитов

?= ?+ + ?- (18)

Для предельно разбавленного раствора ? = 1, поэтому

?? = ? + ? (19) где ? и ? - подвижности ионов при предельном разведении. Уравнение
(19), справедливое как для сильных, так и для слабых электролитов, называется законом Кольрауша, согласно которому молярная электрическая проводимость при предельном разведении равна сумме подвижностей ионов при предельном разведении. Из уравнения (19) и (16) получаем:

?? = F(u + u) (20) где F – постоянная Фарадея; u и u - абсолютные скорости движения ионов при предельном разведении.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: ответы по физике, ответы по русскому языку, реферат.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата