Факторы, влияющие на электропроводность растворов

На подвижность ионов и, следовательно, на электропроводность растворов
влияют следующие факторы:

природа ионов, природа растворителя, температура,

концентрация ионов в растворе.

Рассмотрим вначале влияние первых трёх факторов.

1. а) Наиболее просто оно раскрывается для ионов идеально сферической формы в очень разбавленном растворе, где межионным взаимодействием можно пренебречь.

 
 

б) При соблюдении этих двух условий коэффициент сопротивления движе-
нию частиц описывается формулой Стокса:

 
 

Подставляя ее в (13.23,б), получаем:

в) I. Природа ионов здесь отражается их зарядом (Zi) и размером (ri): подвижность тем больше, чем выше заряд и чем меньше размер иона.

II.Природа же среды характеризуется вязкостью (η); чем выше вязкость, тем подвижность меньше.

Кроме трех перечисленных величин (заряд, размер, вязкость), могут
иметь значение и другие характеристики природы частиц и среды.

2. а) Это, например, форма частиц: при отклонении формы от сферической
подвижность частиц снижается.

б) Отношение реальной подвижности к той, что следует из формулы (13.44),
называется коэффициентом диссимметрии частиц:

 
 

3. Другое важное обстоятельство — механизм перемещения ионов.

а) Например, как видно из табл. 13.1, эквивалентная подвижность у протонов и гидроксил–ионов значительно больше, чем у следующих по подвижности ионов — K+ и Cl-.

б) Это не связано, например, с небольшими размерами протонов. В растворе протоны находятся в виде ионов гидроксония H3O+, так что их размеры вполне сопоставимы с размерами других ионов.

в) Особенность заключается в так называемом эстафетном механизме перемещения ионов H+ и OH:

 
 

В обоих случаях происходит перескок протона: либо от гидроксония на воду (первая реакция), либо от воды на гидроксил (вторая реакция).

г) Оказывается, что перемещение путем таких перескоков происходит гораздо быстрее, чем непосредственное движение иона в растворе.

4. Вкратце остановимся на влиянии температуры.

а) Оно реализуется, главным образом, через вязкость среды: с повышением температуры вязкость уменьшается. Соответственно, подвижность ионов и проводимость раствора возрастают.

 
 

б) Для удельной проводимости это описывается следующей эмпирической
формулой:

 

из которой следует, что при увеличении температуры на 1 градус относительное увеличение проводимости равно 0,02 (т.е. 2%).

 








Дата добавления: 2016-03-20; просмотров: 1993;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.