Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Электропроводность электролитов



 Другие рефераты
Щелочные металлы Щелочные металлы Электроугольные изделия и припои Избирательные системы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

     Белгородская государственная технологическая академия строительных
                                 материалов

                    Кафедра физической и коллоидной химии



                               КУРСОВАЯ РАБОТА
                                  НА ТЕМУ:
                      «Электропроводность электролитов»



                           Выполнил: ст. гр. ПЭ-31

                                           Спирин М.Н.

                            Проверил: Лопанов А.Н.



                                БЕЛГОРОД 2001
                                 Содержание:
    Введение……………………………………………………………….3
 1. Электропроводность электролитов…………………………………..4
    1.1. Удельная и молярная электропроводности…….…….…..……..4
    1.2. Эквивалентная электропроводность…………………………….7
 2. Подвижность ионов……………………………………………...……9
    2.1. Зависимость подвижности ионов от температуры…………....11
    2.2. Зависимость подвижности ионов от
        кристаллохимических радиусов………………………………..12
 3. Аномальная подвижность ионов гидроксония
    и гидроксила………………………………………………………….14
 4. Числа переноса……………………………………………………….16
 5. Закон разбавления Оствальда………………………………………..19
 6. Электрофоретический и релаксационный эффекты
    в электролитах, их влияние на электрическую проводимость……22
 7. Методы измерения электропроводности электролитов………..….25
    Заключение…………………………………………………………..27
    Список используемой литературы…………………………………28



                                  Введение
    Электролиты (от электро и  греч.  lytos  -  разлагаемый,  растворимый),
жидкие или твёрдые вещества и системы, в которых  присутствуют  в  сколько-
нибудь   заметной   концентрации    ионы,    обусловливающие    прохождение
электрического  тока.  В  узком  смысле  электролиты  называются  вещества,
растворы  которых  проводят  электрический  ток  ионами,  образующимися   в
результате   электролитической   диссоциации.   Электролиты   в   растворах
подразделяют на сильные и слабые. Сильные электролиты практически полностью
диссоциированы на ионы в разбавленных растворах.  К  ним  относятся  многие
неорганические соли и некоторые неорганические кислоты и основания в водных
растворах, а  также  в  растворителях,  обладающих  высокой  диссоциирующей
способностью  (спирты,  амиды  и  др.).  Молекулы  слабых  электролитов   в
растворах  лишь  частично  диссоциированы  на  ионы,  которые  находятся  в
динамическом  равновесии  с  недиссоциированными   молекулами.   К   слабым
электролитам   относится   большинство   органических   кислот   и   многие
органические основания в водных и неводных растворах. Деление  электролитов
на сильные и слабые в некоторой степени  условно,  т.  к. оно  отражает  не
свойства самих электролитов, а их состояние в растворе.  Последнее  зависит
от концентрации, природы растворителя, температуры, давления и др.
    По количеству ионов, на которые диссоциирует в растворе одна  молекула,
различают бинарные, или одно-одновалентные  электролиты  (обозначаются  1-1
электролит, например КС1), одно-двухвалентные электролиты (обозначаются 1-2
электролит, например CaCl2) и т. д. Электролиты типа 1-1, 2-2, 3-3 и т.  п.
называются симметричными, типа 1-2, 1-3 и т. п. - несимметричными.
    Свойства разбавленных растворов слабых  электролитов  удовлетворительно
описываются классической  теорией  электролитической  диссоциации.  Для  не
слишком разбавленных растворов слабых электролитов, а также  для  растворов
сильных  электролитов  эта  теория  неприменима,  поскольку  они   являются
сложными системами, состоящими из  ионов,  недиссоциированных  молекул  или
ионных пар, а также  более  крупных  агрегатов.  Свойства  таких  растворов
определяются характером взаимодействий ион-ион, ион-растворитель,  а  также
изменением свойств  и  структуры  растворителя  под  влиянием  растворённых
частиц.   Современные   статистические    теории    сильных    электролитов
удовлетворительно описывают свойства лишь очень разбавленных (<0,1  моль/л)
растворов.



                     1. Электропроводность электролитов.

          1.1.Удельная и молярная электропроводности электролитов.
    Электрическая проводимость растворов электролитов, т.е. способность  их
проводить электрический ток, зависит от природы электролита и  растворителя,
концентрации, температуры и некоторых других факторов. Различают удельную  и
молярную электрическую проводимости.
    Удельная  электрическая  проводимость  раствора  электролита  x  –  это
электрическая  проводимость  объема  раствора,  заключенного   между   двумя
параллельными электродами, имеющими площадь по одному  квадратному  метру  и
расположенными на расстоянии одного метра друг от друга.
    Удельная  электрическая  проводимость  является   величиной,   обратной
удельному сопротивлению ?:
                                                   (1)
    Удельное сопротивление определяется по уравнению
                                                  (2)
    где R — общее сопротивление проводника. Ом; l — длина проводника, м;  s
— поперечное сечение проводника, м2. Из уравнения (2) имеем:
                    ?=Rs/l.                           (3)
    Полученное  выражение  показывает,  что  размерность,  т.  е.   единица
удельного сопротивления, выражается величиной [?]=0м м.
    Единица удельной электрической  проводимости,  т.  е.  размерность  ее,
выражается обратной величиной x=1/(0м м) = Oм-l•м-l = Cм м-1.
    Повышение  температуры  на  1  К  увеличивает  удельную   электрическую
проводимость примерно на 2  -  2,5%.  Это  объясняется  понижением  вязкости
раствора  и  уменьшением  гидратации   ионов,   а   для   растворов   слабых
электролитов увеличением их степени диссоциации.
    Зависимость удельной электрической проводимости разбавленных  растворов
от температуры описывается эмпирическим уравнением
    xT = x298 [1 + ? (T - 298) +? (Т- 298)2];
                                                        (4)
    ? = 0,0163 (? - 0,0174),
    где x298 – удельная электрическая проводимость при  298  К;  ?  и  ?  -
температурные коэффициенты электрической проводимости. Коэффициенты  ?  и  ?
зависят от природы электролита: для сильных кислот ? = 0,0164,  для  сильных
оснований           ? = 0,0190, для солей ? = 0,0220.
    В растворах слабых электролитов диссоциация молекул электролита на ионы
увеличивает объем раствора. Поэтому  повышение  давления  в  соответствии  с
принципом смещения подвижного  равновесия  Ле  Шателье  –  Брауна  уменьшает
степень   диссоциации   электролита    и,    следовательно,    электрическую
проводимость.  Заметное  влияние  на  электрическую  проводимость   раствора
слабого  электролита  оказывает  только  давление  порядка  сотен  и   тысяч
атмосфер. Например, повышение давления до 2000 атм уменьшает x для  уксусной
кислоты на 40%.
    При  изучении  электрической   проводимости   растворов   целесообразно
пользоваться  молярной  электрической   проводимостью   ?,   которая   равна
электрической  проводимости  объема  раствора  электролита,  содержащего   1
г/моль растворенного  вещества  и  находящегося  между  двумя  параллельными
электродами, расположенными на расстоянии одного метра друг  от  друга.  Для
слабых  электролитов  изменение  молярной  электрической   проводимости   от
концентрации раствора связано в  основном  со  степенью  диссоциации  и  для
сильных электролитов - с межионным взаимодействием.
    Удельная и молярная  электрические  проводимости  связаны  между  собой
соотношением:
               ? = xVм = x/cм                             (5)
    где Vм — число кубометров раствора, содержащего 1  г/моль  электролита;
См —  концентрация  электролита,  выраженная  в  моль/м3.  Для  практических
расчетов можно использовать также размерности  в  производных  единицах  СИ:
[?]=См см-1; [?] = См см2 •моль-1; [с] = моль/л (моль/дм3). При этом  вместо
уравнения (5) получаем:
                                                      (6)
    При вычислении  молярной  электрической  проводимости  нужно  указывать
формульную единицу, для которой она вычислена. Так, например, при  298  К  в
водном растворе при предельном разбавлении A(MgCl2)=258 · 104 См м2 •  моль-
1, но ? (MgCl2) = 129 • 104 См • м2 моль-1.
    Молярная электрическая проводимость с уменьшением концентрации раствора
увеличивается и при с > 0 стремится к некоторому  предельному  максимальному
значению ??, которое называется  молярн
12345След.
скачать работу


 Другие рефераты
Классификация маркетинга
Анна Иоанновна
Банковские системы стран мира
Сложность и случайность в работах И.Пригожина


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ