21. Вывод уравнения, связывающего эквивалентную электропроводность с подвижностями ионов.

- электропроводность,

где ρ – удельное электрическое сопротивление

q – площадь электрода (далее поперечное сечение сосуда,[см²]

l – расстояние между электродами

χ – удельная электропроводность, [ом^-1•см^-1]

2) - эквивалентная электропроводность, [см²/(г-экв•ом)]

где с – эквивалентная концентрация, [г-экв/л]

3)Свяжем электропроводность электролита со скоростью движения его илнлв в электрическом поле. Так как электричество переносится ионами различных знаков, движущимися в противоположных направлениях,то общее кол-во электричества,проходящее через р-р в 1 сек. Т.е. сила тока складывается из кол-в электричеств, перенесенных катионами и анионами.

I = I₊+I_- - количество электричества, перенесенное ионами через раствор в 1 сек.

Подсчитаем кол-во катионов, проходящих через поперечное сечение электролита в 1 сек.

- количество катионов, прошедшее через поперечное сечение за 1 сек

- сила тока, т.к. каждый г-экв ионов несет согласно закону Фарадея

F=96486 K эл-ва.

- скорость катионов,где u – абсолютная подвижность катионов, [см²/сек*в]

Аналогичные формулы для анионов (v, v’, c_-, n_-, I_-)

Для суммарной силы тока (эквив. конц-ции ионов одинаковы). Получаем:

4)По з-ну Ома - закон Ома

Подставим в это выр-е значение К из (I) и (II), и приравняв правые части уравнений (III) и (IV), получим

Решив уравнение относительно λ, получим

для сильных электролитов, диссоциация которых считается полной, отношение 10³с_i/с=1

для слабых - 10³с_i/с=α

Учитывая подвижности катионов и анионов,

V=v*F и U=u*F

получаем заданное выражение для разной степени диссоциации электролитов

22. З-Н РАЗВЕДЕНИЯ ОСВАЛЬДА. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДЛЯ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ.

Для разбавленных растворов слабых электролитов степень диссоциации зависит от концентрации раствора, природы растворителя и электролита, а также от температуры. При диссоциации слабого электролита устанавливается равновесие между недиссоциированными молекулами и ионами. Для р-ров слабых электролитов степень диссоциации строго опред. з-ном действующих масс. Для разб. Р-ров электролитов состав р-ра рассчит. С помощью мольно-объемных конц. З-н действ. масс можно представит по схеме:

A B A⁺ + B ^-

N(1-α) Nα Nα

В водном р-ре содержалось в объеме V начальное число молекул, равное N.

При степени диссоциации в растворе слабого электролита концентрации в-в будут равны:

с_АВ=^N(1-α)/V , с_А+ = с_В- = ^N*α/V

Аналитически з-н действ. масс для данной схемы записывается так

К_с = c_АВ/ (с_А+ * с_В-)

Подставим сюда полученные выражения, получим з-н действ. масс в таком виде:

K_c = (α² * c₀) / (1-α) , где c₀ = N/V.

Согласно теории электролитич. диссоц. эквивалентная электропроводность λ_φ пропорциональна степени диссоциации и электропроводности при бесконечном разделении λ_∞ ,тогда :

α = λ_φ / λ_∞

Подставляем это в пред. Равенство и получаем з-н разведения Оствальда:

К_с = (λ²_φ * c₀) / (λ_∞*(λ_∞ - λ_φ ))

Величина К_с для разбавл. р-ра электролита зависит только от природы электролита и температуры. з-н хорошо описывает р-ры слабых электролитов. Для р-ров сильных электролитов его в таком виде не применяют, т.к. всвязи с неопределенностью в величине степ. диссоц. величина константы также будет величиной произвольной,меняющейся,и будет зависеть от конц. р-ра. Для примен. з-на действ.масс к р-ру сильных электролитов необходимо в него подставлять вместо концентраций актвности.