А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Електропровідність - сильний електроліт

Електропровідність сильного електроліту також збільшується в електричному полі великий напруженості. У сильному тюлі іони рухаються настільки швидко, що іонна атмосфера не встигає повністю утворитися. Це явище відоме як ефект Вина. У розчинах слабких електролітів буде діяти такий же ефект, але він значно слабкіше ефекту дисоціації, і його можна не брати до уваги, якщо зовнішнє поле має чималу напруженість.

Значення., А і К для оцтової кислоти при різних розведеннях. Електропровідність сильних електролітів виявляє більш складну залежність від концентрації.

Зменшення електропровідності сильних електролітів зі збільшенням концентрації вище граничного значення пояснюється наявністю електростатичних сил взаємодії між протилежно зарядженими іонами.

Таким чином, коефіцієнт електропровідності сильних електролітів приймає значення менше одиниці не в результаті неповної дисоціації, як у випадку слабких електролітів, а за рахунок впливу сил межіонного взаємодії.

Таким чином, спостерігається збільшення електропровідності сильних електролітів при розведенні їх розчинів пояснюється послабленням межіонних сил тяжіння і відштовхування, яке обумовлює збільшення швидкості руху іонів.

Як уже згадувалося, величина електропровідності сильних електролітів далеко не відповідає повної дисоціації їх молекул на іони. Однак при оптичних і спектральних дослідженнях розчинів сильних електролітів в них не виявляється характерних властивостей молекул, що відрізняє ці розчини від розчинів слабких електролітів, в яких можна виявити недіссоціірованних молекули. Рентгенографічне дослідження кристалів сильних електролітів, наприклад КС1 і NaCl, показало, що ці електроліти навіть в твердому агрегатному стані не містять молекул і мають іонні кристалічні решітки. Однак якщо взяти повну дисоціацію сильних електролітів і цим обмежитися, то цілком можна пояснити будуть інші явища. Наприклад, експериментально визначаються величини зниження температури замерзання і підвищення температури кипіння виявляються у сильних електролітів менше, ніж варто було б очікувати при повній дисоціації молекул на іони.

Таким чином, спостерігається збільшення електропровідності сильних електролітів при розведенні їх розчинів пояснюється ослабленням межіонних сил тяжіння і відштовхування, яке обумовлює збільшення швидкості руху іонів.

Таким чином, спостерігається збільшення електропровідності сильних електролітів при розведенні їх розчинів пояснюється послабленням межіошшх сил тяжіння і відштовхування, яке обумовлює збільшення швидкості руху іонів.

Таким чином, спостерігається збільшення електропровідності сильних електролітів при розведенні їх розчинів пояснюється послабленням межіонних сил тяжіння і відштовхування, яке обумовлює збільшення швидкості руху іонів.

Необхідно відзначити, що теорія електропровідності сильних електролітів досить складна в математичному відношенні і справедлива лише для області сильно розбавлених розчинів.

Природа розчинника істотно впливає на кілоеквівалент-ву електропровідність особливо сильних електролітів. У розчинниках з діелектричної постійної менше 10 (е 10) функція Я ф (п) в більшості випадків при деякому значенні п має мінімум. Одна з можливих причин появи мінімуму на кривій Я ф (п) полягає в тому, що при низьких значеннях діелектричної постійної розчинника молекули електроліту об'єднуються в комплекси, які дисоціюють на відповідні іони і на прості молекули.

На основі електростатичного теорії була розроблена Онзагером теорія електропровідності сильних електролітів, яка базується на уявленні про кінцевий часу релаксації іонної атмосфери; дано пояснення так званого ефекту Вина; Дебаєм і Фалькенхагеном висловлено припущення про високочастотному ефекті, що полягає в зростанні електропровідності з частотою змінного струму.

На основі електростатичного теорії Онзагером була розроблена теорія електропровідності сильних електролітів, яка базується на уявленні про кінцевий часу релаксації іонної атмосфери; дано пояснення так званого ефекту Вина; Дебаєм і Фалькенхаге-ном висловлено припущення про високочастотному ефекті, що полягає в зростанні електропровідності з частотою змінного струму.

Внаслідок цього зі збільшенням концентрації рухливість іонів, а отже, і електропровідність сильних електролітів зменшується. В силу електростатичного притягання між зарядженими попами навколо кожного з них групуються іони з протилежним знаком, утворюючи так звану іонну атмосферу пли ношюе хмара. Так, наприклад, в розчині хлориду натрію навколо іонів натрію створюється іонна атмосфера з хлорид-іонів, а навколо хлорид-іонів групуються іони натрію.

Застосування закону діючих мас до слабких електролітів показує хороший збіг теорії з досвідченими даними; електропровідність сильних електролітів виявляє більш складну залежність від концентрації.

Щоб отримати значення константи асоціації освіти трійників Кт величини Я 0 розраховують описаним вище методом, виходячи з електропровідності сильних електролітів, а А.

Виявилося, що це рівняння є дуже важливим, так як з його допомогою можна витлумачити результати багаторічних експериментальних робіт п області електропровідності сильних електролітів, а також визначити константи дисоціації слабких електролітів зі значно більшою точністю, ніж це було можливо до створення теорії междуіонного тяжіння.

Виходячи з розглянутого, зауважимо: 1) еквівалентна електропровідність у слабких електролітів ( концентрація іонів мізерно мала) залежить в основному від ступеня дисоціації, а междуіонние сили практично не впливають на зміну їх електропровідності; 2) електропровідність сильних електролітів (концентрація іонів дуже велика) залежить від зростання швидкості руху іонів розчину внаслідок розрядження іонної атмосфери і зменшення междуіонних сил. Тому ставлення Хоао в розчині сильних електролітів не може служити мірою дійсного розпаду на іони. Внаслідок цього d, обчислена на підставі електропровідності розчину, являє собою не дійсну, а уявну ступінь дисоціації.

Рівняння електропровідності, перетворене стосовно ефекту Вина. Рівняння електропровідності сильних електролітів в присутності поля неважко вивести з попередніх виразів.

Цікавим є зв'язок між дифузією і електропровідністю електролітів, що залежить від рухливості іонів. Рухливість іонів в електричному полі і визначається нею електропровідність сильних електролітів залежать від двох ефектів: електрофоретичного і релаксаційного. Електрофоретичний ефект полягає в зменшенні електропровідності внаслідок того, що рухомі іони захоплюють за собою воду. Релаксаційний - в зменшенні електропровідності через порушення навколо іона рівноважного розподілу інших іонів або, інакше кажучи, в порушенні симетрії іонних атмосфер. Треба зауважити, що для розчинів електролітів зв'язок рухливості з коефіцієнтом дифузії не так проста, як в розглянутих вище випадках.

Залежність суми абсолютних швидкостей руху іонів (1 кілонор-мальності (2 і питомої електропровідності (3 від кілонормальності для водних розчинів сірчаної кислоти при 291 К і 101325 я - лГ2. | Залежність кілоеквівалентной електропровідності водних розчинів оцтової (1 і сірчаної (2 кислот від їх концентрації в розчині при 291 К і атмосферному тиску. Як видно з графіка, із зростанням концентрації електроліту в розчині кілозквівалент-ва електропровідність сильних електролітів зменшується майже по прямій, а слабких - по різко спадає кривої. Для розчинів сильних електролітів функція а, ф ( я) є вже лінійної, в той час як для розчинів слабких електролітів вона продовжує залишатися криволінійної.

Водяний термостат. Визначивши постійну судини Z за формулою (IV, 42), можна обчислити питому електропровідність будь-якого досліджуваного розчину. Знаючи ж концентрацію і питому електропровідність розчину, легко можна обчислити і інші величини: еквівалентну електропровідність розчину К, ступінь його дисоціації а (або fa - коефіцієнт електропровідності сильного електроліту), а також константу електролітичноїдисоціації До для слабких електролітів.

З наведених міркувань випливає, що в застосуванні до води UhF означає ту кількість електрики в кулонах, яке переносять при електролізі іони водню за 1 сек, коли вони знаходяться між електродами в кількості 1 г - ж і рухаються під впливом електричного поля з падінням напруги 1 в на сантиметр шляху. Величина UaF означає те ж саме по відношенню до іонів гідроксилу. Ці величини, які називають п о-рухливості іонів, можна експериментально визначити, вивчаючи електропровідність сильних електролітів.

З огляду на повну дисоціацію сильних електролітів в розчинах будь-яких концентрацій, можна було б очікувати, що їх електропровідність (молярна) при будь-яких розведеннях повинна дорівнювати електропровідності при нескінченному розведенні розчину. Електропровідність зменшується з ростом концентрації електроліту, що може означати посилення взаємодії між іонами. Внаслідок того що число іонів в об'ємі розчину, що містить 1 моль електроліту, постійно, концентраційна залежність електропровідності сильних електролітів може бути пояснена зміною швидкості руху іонів між електродами. Чим сильніше іони взаємодіють один з одним і з молекулами розчинника, тим менше швидкість їх переміщення. Це по-різному позначається на швидкостях прямий і зворотної реакцій електролітичноїдисоціації, і в результаті константа рівноваги змінюється в залежності від концентрації іонів дисоціюють електроліту і присутності сторонніх іонів.

Внаслідок цього зі збільшенням концентрації рухливість іонів, а отже, і електропровідність сильних електролітів зменшується. В силу електростатичного притягання між зарядженими попами навколо кожного з них групуються іони з протилежним знаком, утворюючи так звану іонну атмосферу пли ношюе хмара. Так, наприклад, в розчині хлориду натрію навколо іонів натрію створюється іонна атмосфера з хлорид-іонів, а навколо хлорид-іонів групуються іони натрію. Навпаки, в розведених розчинах відстані між протилежно зарядженими попами настільки великі н тяжіння між уймі так мало, що практично зводиться до нуля; тому електропровідність сильних електролітів при розведенні розчинів підвищується.

На рис. 3 цей показник для водних розчинів хлористого літію і азотної кислоти представлено у вигляді функції концентрації розчиненого речовини. Як видно, розчини LiCl і HN03 при концентрації 10 М мають еквівалентної електропровідністю, що дорівнює приблизно всього однієї десятої граничного значення. Однак для розчинів оцтової кислоти вже при молярности, рівною 0167 еквівалентна електропровідність падає до 1% від граничного значення. На цій підставі з'єднання, подібні азотній кислоті або хлористому літію, називаються сильними електролітами, а з'єднання, аналогічні оцтової кислоти - слабкими електролітами. Однак ця різниця лише щодо і ні в якому разі не є характеристикою неорганічних і органічних речовин. Так, наприклад, азотиста кислота виявляється слабкою, а трихлоруксусная - сильною. Як експериментаторами, так і теоретиками було приділено відносно мало уваги вивченню електропровідності сильних електролітів. Були встановлені наступні три емпіричних закону, які можна застосувати до зазначеної області концентрацій або до еквівалентної електропровідності, екстраполювати з цієї області до нульової концентрації.