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: 1965;