物理化學(xué)IIa學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1物理化學(xué)物理化學(xué)(w l hu xu)IIa第一頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7引言引言(ynyn)(ynyn)第2頁(yè)/共64頁(yè)第二頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7 電化學(xué)研究電化學(xué)研究(ynji)對(duì)象對(duì)象電能化學(xué)能 電化學(xué)主要是研究電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化過(guò)程中有關(guān)規(guī)律的科學(xué)。第3頁(yè)/共64頁(yè)第三頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電化學(xué)的用途電化學(xué)的用途(yngt)電解 精煉和冶煉有色金屬和稀有金屬； 電解法制備化工原料； 電鍍法保護(hù)和美化金屬； 還有氧化著色等。電池 汽車(chē)、宇宙飛船、照明、通訊、 生化和醫(yī)學(xué)等方面都要用不同類(lèi) 型的化學(xué)電源。電分析(fnx) 生物電化學(xué)第4頁(yè)/共64

2、頁(yè)第四頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7兩類(lèi)導(dǎo)體兩類(lèi)導(dǎo)體(dot)A.自由電子作定向(dn xin)移動(dòng)而導(dǎo)電B.導(dǎo)電(dodin)過(guò)程中導(dǎo)體本身不發(fā)生變化C.溫度升高，電阻也升高D.導(dǎo)電總量全部由電子承擔(dān)又稱(chēng)電子導(dǎo)體，如金屬、石墨等。1. 第一類(lèi)導(dǎo)體第5頁(yè)/共64頁(yè)第五頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7兩類(lèi)導(dǎo)體兩類(lèi)導(dǎo)體(dot)A.正、負(fù)離子作反向(fn xin)移動(dòng)而導(dǎo)電B.導(dǎo)電(dodin)過(guò)程中有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生C.溫度升高，電阻下降D.導(dǎo)電總量分別由正、負(fù)離子分擔(dān)又稱(chēng)離子導(dǎo)體，如電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)等。第6頁(yè)/共64頁(yè)第六頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7正極正極(zhngj)、負(fù)極、負(fù)極電勢(shì)低的

3、極稱(chēng)為負(fù)極，電子從負(fù)極流向正極。在原電池中負(fù)極是陽(yáng)極；在電解池中負(fù)極是陰極。電勢(shì)高的極稱(chēng)為正極，電流從正極流向負(fù)極。在原電池中正極是陰極；在電解池中正極是陽(yáng)極。第7頁(yè)/共64頁(yè)第七頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7陰極陰極(ynj)、陽(yáng)極、陽(yáng)極發(fā)生還原作用的極稱(chēng)為陰極，在原電池中，陰極是正極；在電解池中，陰極是負(fù)極。發(fā)生氧化作用的極稱(chēng)為陽(yáng)極，在原電池中，陽(yáng)極是負(fù)極；在電解池中，陽(yáng)極是正極。第8頁(yè)/共64頁(yè)第八頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7原電池原電池( (galvanic cell) )Cu2+2e- Cu(S)發(fā)生還原作用，是陰極。電流由Cu極流向Zn極，Cu極電勢(shì)高，是正極。Zn(S)Zn2+

4、2e-發(fā)生氧化作用，是陽(yáng)極。電子由Zn極流向Cu極，Zn極電勢(shì)低，是負(fù)極。第9頁(yè)/共64頁(yè)第九頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電解池電解池(electrolytic cell)與外電源正極相接，是正極。發(fā)生氧化反應(yīng)，是陽(yáng)極。Cu(S) Cu2+2e-與外電源負(fù)極相接，是負(fù)極。發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極。Cu2+2e-Cu(S)第10頁(yè)/共64頁(yè)第十頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7法拉第定律的文字法拉第定律的文字(wnz)表述表述 在電極界面上發(fā)生化學(xué)變化物質(zhì)(wzh)的質(zhì)量 與通入的電量成正比。 通電于若干個(gè)電解池串聯(lián)的線路中，當(dāng)所取的基本粒子的荷電數(shù)相同時(shí)，在各個(gè)電極上發(fā)生(fshng)反應(yīng)的物質(zhì)，其

5、物質(zhì)的量相同，析出物質(zhì)的質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量成正比。第11頁(yè)/共64頁(yè)第十一頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7法拉第定律法拉第定律(dngl)的數(shù)學(xué)表達(dá)式的數(shù)學(xué)表達(dá)式 取電子的得失(dsh)數(shù)為 z，通入的電量為 Q，則電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量 n 為： 電極上發(fā)生(fshng)反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量 m 為：z-M e MA e AzzzQmnMMzFQnzFQnzF或第12頁(yè)/共64頁(yè)第十二頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7法拉第常數(shù)法拉第常數(shù)(chngsh)F=Le 法拉第常數(shù)在數(shù)值上等于1 mol元電荷的電量。已知元電荷電量為191.6022 10C=6.0221023 mol-11.602210-19

6、 C =96484.6 Cmol-196500 Cmol-1第13頁(yè)/共64頁(yè)第十三頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7法拉第定律法拉第定律(dngl)的意義的意義 是電化學(xué)上最早的定量的基本定律，揭示了通入的電量與析出(xch)物質(zhì)之間的定量關(guān)系。 該定律在任何溫度、任何壓力下均可以(ky)使用。 該定律的使用沒(méi)有什么限制條件。第14頁(yè)/共64頁(yè)第十四頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電能化學(xué)能第15頁(yè)/共64頁(yè)第十五頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-77.1 7.1 離子的電遷移離子的電遷移(qiny)(qiny)現(xiàn)象現(xiàn)象 設(shè)想在兩個(gè)惰性電極之間有想象的平面AA和BB，將溶液分為陽(yáng)極部、中部及陰極部三個(gè)部

7、分。假定(jidng)未通電前，各部均含有正、負(fù)離子各5 mol，分別用+、-號(hào)代替。第16頁(yè)/共64頁(yè)第十六頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子離子(lz)(lz)的電遷移現(xiàn)象的電遷移現(xiàn)象第17頁(yè)/共64頁(yè)第十七頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子的電遷移離子的電遷移(qiny)(qiny)現(xiàn)象現(xiàn)象 設(shè)離子都是一價(jià)的，當(dāng)通入4 mol電子的電量時(shí)，陽(yáng)極(yngj)上有4 mol負(fù)離子氧化，陰極上有4 mol正離子還原。 兩電極間正、負(fù)離子要共同承擔(dān)4 mol電子電量的運(yùn)輸(ynsh)任務(wù)。 現(xiàn)在離子都是一價(jià)的，則離子運(yùn)輸電荷的數(shù)量只取決于離子遷移的速度。第18頁(yè)/共64頁(yè)第十八頁(yè)，共64頁(yè)。20

8、22-5-7離子離子(lz)(lz)的電遷移現(xiàn)象的電遷移現(xiàn)象1設(shè)正、負(fù)離子遷移的速率相等，則導(dǎo)電任務(wù)各分擔(dān)2mol，在假想的AA、BB平面上各有2mol正、負(fù)離子逆向通過(guò)。rr 當(dāng)通電結(jié)束，陰、陽(yáng)兩極部溶液(rngy)濃度相同，但比原溶液(rngy)各少了2mol，而中部溶液(rngy)濃度不變。第19頁(yè)/共64頁(yè)第十九頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子的電遷移離子的電遷移(qiny)(qiny)現(xiàn)象現(xiàn)象第20頁(yè)/共64頁(yè)第二十頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子離子(lz)(lz)的電遷移現(xiàn)象的電遷移現(xiàn)象2設(shè)正離子遷移速率是負(fù)離子的三倍， ，則正離子導(dǎo)3mol電量，負(fù)離子導(dǎo)1mol電量。在假想

9、的AA、BB平面上有3mol正離子和1mol負(fù)離子逆向通過(guò)。3rr 通電(tng din)結(jié)束，陽(yáng)極部正、負(fù)離子各少了3mol，陰極部只各少了1mol，而中部溶液濃度仍保持不變。第21頁(yè)/共64頁(yè)第二十一頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子離子(lz)(lz)的電遷移現(xiàn)象的電遷移現(xiàn)象第22頁(yè)/共64頁(yè)第二十二頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子電遷移離子電遷移(qiny)(qiny)的規(guī)律：的規(guī)律：1.向陰、陽(yáng)兩極遷移的正、負(fù)離子物質(zhì)的量總和恰好(qiho)等于通入溶液的總電量。()2.()QQrr ( =(正離子所傳導(dǎo)的電量正離子所傳導(dǎo)的電量極部電解質(zhì)物質(zhì)的量的極部電解質(zhì)物質(zhì)的量的極部電解質(zhì)物質(zhì)

10、的量的負(fù)離子所傳導(dǎo)的電量極部電解質(zhì)物質(zhì)的量的負(fù)離子所傳導(dǎo)的電量正離子的遷移速率正離子的遷移速率負(fù)離子的遷移速率負(fù)離子的遷移速率陽(yáng)減少陽(yáng)減少陰減少陰減少 如果正、負(fù)離子荷電量不等，如果電極(dinj)本身也發(fā)生反應(yīng)，情況就要復(fù)雜一些。第23頁(yè)/共64頁(yè)第二十三頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子離子(lz)(lz)的電遷移率的電遷移率(d/d )(d/d )rUElrUEl離子(lz)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率用公式表示為：式中 為電位梯度，比例系數(shù)(xsh) 和 分別稱(chēng)為正、負(fù)離子的電遷移率，又稱(chēng)為離子淌度（ionic mobility），即相當(dāng)于單位電位梯度時(shí)離子遷移的速率。它的單位是 。 UU211

11、msVddEl 電遷移率的數(shù)值與離子本性、電位梯度、溶劑性質(zhì)、溫度等因素有關(guān)，可以用界面移動(dòng)法測(cè)量。第24頁(yè)/共64頁(yè)第二十四頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子離子(lz)(lz)遷移數(shù)的定義遷移數(shù)的定義 把離子B所運(yùn)載的電流與總電流之比稱(chēng)為離子B的遷移數(shù)（transference number）用符號(hào) 表示。Bt是量綱為1的量，數(shù)值上總小于1。Bt 由于正、負(fù)離子移動(dòng)的速率不同，所帶的電荷不等，因此它們?cè)谶w移(qiny)電量時(shí)所分擔(dān)的分?jǐn)?shù)也不同。BBdef ItI其定義(dngy)式為：第25頁(yè)/共64頁(yè)第二十五頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7IQrUtIQrrUU遷移數(shù)在數(shù)值上還可表示為：1

12、tt負(fù)離子應(yīng)有類(lèi)似的表示式。如果溶液中只有一種電解質(zhì)，則：+1ittt如果溶液中有多種電解質(zhì)，共有 i 種離子，則：離子遷移離子遷移(qiny)(qiny)數(shù)的定義數(shù)的定義第26頁(yè)/共64頁(yè)第二十六頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-77.2 7.2 電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)電導(dǎo)(din do)、電導(dǎo)(din do)率、摩爾電導(dǎo)(din do)率電導(dǎo)(din do)的測(cè)定電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系離子獨(dú)立移動(dòng)定律幾個(gè)有用的關(guān)系式第27頁(yè)/共64頁(yè)第二十七頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)、電導(dǎo)、電導(dǎo)(din do)(din do)率、摩爾電導(dǎo)率、

13、摩爾電導(dǎo)(din do)(din do)率率電導(dǎo)(din do)（electric condutance）電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，單位為 或 。1S 1 GR電導(dǎo) 與導(dǎo)體的截面積成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比：GAGl, UIRGIU第28頁(yè)/共64頁(yè)第二十八頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)、電導(dǎo)、電導(dǎo)(din do)(din do)率、摩爾電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)(din do)(din do)率率第29頁(yè)/共64頁(yè)第二十九頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)、電導(dǎo)、電導(dǎo)(din do)(din do)率、摩爾電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)(din d

14、o)(din do)率率電導(dǎo)率（electrolytic conductivity）因?yàn)锳Gl比例系數(shù) 稱(chēng)為電導(dǎo)率。k 電導(dǎo)率相當(dāng)于單位長(zhǎng)度、單位截面積導(dǎo)體的電導(dǎo)，單位是 或 。 1S m11m電導(dǎo)率也就是(jish)電阻率的倒數(shù)：GlkA 1 lAkR第30頁(yè)/共64頁(yè)第三十頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)、電導(dǎo)、電導(dǎo)(din do)(din do)率、摩爾電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)(din do)(din do)率率摩爾(m r)電導(dǎo)率（molar conductivity） 在相距為單位距離的兩個(gè)平行電導(dǎo)電極之間，放置含有1 mol電解質(zhì)的溶液，這時(shí)溶液所具有

15、的電導(dǎo)稱(chēng)為摩爾電導(dǎo)率 ，單位為 。 mL21S mmol mmdef kkVcL 是含有1 mol電解質(zhì)的溶液的體積，單位為 ， 是電解質(zhì)溶液的濃度，單位為 。mV31mmolc3mol m第31頁(yè)/共64頁(yè)第三十一頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)、電導(dǎo)、電導(dǎo)(din do)(din do)率、摩爾電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)(din do)(din do)率率第32頁(yè)/共64頁(yè)第三十二頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)的測(cè)定的測(cè)定幾種(j zhn)類(lèi)型的電導(dǎo)池： 電導(dǎo)(din do)池電極通常用兩個(gè)平行的鉑片制成，為了防止極化，一

16、般在鉑片上鍍上鉑黑，增加電極面積，以降低電流密度。第33頁(yè)/共64頁(yè)第三十三頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)的測(cè)定的測(cè)定電導(dǎo)測(cè)定(cdng)的裝置 電導(dǎo)測(cè)定實(shí)際上測(cè)定的是電阻，常用(chn yn)的韋斯頓電橋如圖所示。 AB為均勻的滑線電阻， 為可變電阻，并聯(lián)一個(gè)可變電容 以便調(diào)節(jié)與電導(dǎo)池實(shí)現(xiàn)阻抗平衡，M為放有待測(cè)溶液的電導(dǎo)池， 電阻待測(cè)。1RFxRI 是頻率在1000Hz左右的高頻交流電源，G為耳機(jī)或陰極示波器。第34頁(yè)/共64頁(yè)第三十四頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)的測(cè)定的測(cè)定第35頁(yè)/共64頁(yè)第三十五頁(yè)，共64

17、頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)的測(cè)定的測(cè)定 接通電源后，移動(dòng)C點(diǎn)，使DGC線路中無(wú)電流通過(guò)，如用耳機(jī)則聽(tīng)到聲音最小，這時(shí)D，C兩點(diǎn)電位降相等，電橋達(dá)平衡(pnghng)。根據(jù)幾個(gè)電阻之間關(guān)系就可求得待測(cè)溶液的電導(dǎo)。314xRRRR31411AC1BCxRGRR RR第36頁(yè)/共64頁(yè)第三十六頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)池常數(shù)（池常數(shù)（cell constantcell constant）電導(dǎo)池常數(shù) 單位是 。celllKA1m 因?yàn)閮呻姌O間距離 和鍍有鉑黑的電極面積 無(wú)法用實(shí)驗(yàn)測(cè)量，通常用已知電導(dǎo)率的KCl溶液注入電導(dǎo)池，

18、測(cè)定電阻后得到 。然后用這個(gè)電導(dǎo)池測(cè)未知溶液的電導(dǎo)率。lAcellKcelllRKAcell1KRkR第37頁(yè)/共64頁(yè)第三十七頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)率與濃度電導(dǎo)率與濃度(nngd)(nngd)的關(guān)系的關(guān)系強(qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨著濃度的增加而升高。當(dāng)濃度增加到一定程度后，解離度下降，離子運(yùn)動(dòng)速率降低，電導(dǎo)率也降低，如 和KOH溶液。24H SO弱電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率隨濃度變化不顯著，因濃度增加使其電離度下降，粒子(lz)數(shù)目變化不大，如醋酸。中性鹽由于受飽和(boh)溶解度的限制，濃度不能太高，如KCl。第38頁(yè)/共64頁(yè)第三十八頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)率與濃度電導(dǎo)率與濃度(

19、nngd)(nngd)的關(guān)系的關(guān)系第39頁(yè)/共64頁(yè)第三十九頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7摩爾電導(dǎo)率與濃度摩爾電導(dǎo)率與濃度(nngd)(nngd)的關(guān)系的關(guān)系 由于溶液中導(dǎo)電物質(zhì)的量已給定，都為1mol，所以，當(dāng)濃度降低時(shí)，粒子之間相互作用減弱，正、負(fù)離子遷移速率加快，溶液的摩爾電導(dǎo)率必定(bdng)升高。但不同的電解質(zhì)，摩爾電導(dǎo)率隨濃度降低而升高的程度也大不相同。第40頁(yè)/共64頁(yè)第四十頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7強(qiáng)電解質(zhì)的強(qiáng)電解質(zhì)的 與與c c的關(guān)系的關(guān)系(gun x)(gun x) mL 隨著濃度下降， 升高，通常當(dāng)濃度降至 以下時(shí)， 與 之間呈線性關(guān)系。德國(guó)科學(xué)家Kohlrausch

20、總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)式為： mL30.001mol dm mLc m m(1)cLL 是與電解質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。將直線外推至，得到無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率 。0c mLKohlrausch第41頁(yè)/共64頁(yè)第四十一頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7強(qiáng)電解質(zhì)的強(qiáng)電解質(zhì)的 與與c c的關(guān)系的關(guān)系(gun x)(gun x) mL第42頁(yè)/共64頁(yè)第四十二頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7弱電解質(zhì)的弱電解質(zhì)的 與與c c的關(guān)系的關(guān)系(gun x)(gun x) mL 隨著濃度下降， 也緩慢升高，但變化不大。當(dāng)溶液很稀時(shí)， 與 不呈線性關(guān)系，等稀到一定程度， 迅速升高，見(jiàn) 的 與 的關(guān)系曲線。 mLcc3CH COOH mL

21、 mL mL弱電解質(zhì)的 不能用外推法得到。mL第43頁(yè)/共64頁(yè)第四十三頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子離子(lz)(lz)獨(dú)立移動(dòng)定律獨(dú)立移動(dòng)定律 德國(guó)科學(xué)家Kohlrausch 根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律：在無(wú)限稀釋溶液中，每種離子獨(dú)立移動(dòng)，不受其它離子影響，電解質(zhì)的無(wú)限稀釋摩爾(m r)電導(dǎo)率可認(rèn)為是兩種離子無(wú)限稀釋摩爾(m r)電導(dǎo)率之和： m m,+ m, LLL 這就稱(chēng)為Kohlrausch 離子獨(dú)立移動(dòng)定律。這樣，弱電解質(zhì)的 可以通過(guò)強(qiáng)電解質(zhì)的 或從表值上查離子的 求得。 m L m,+ m,LL m L第44頁(yè)/共64頁(yè)第四十四頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7幾個(gè)幾個(gè)(

22、j )(j )有用的關(guān)系式有用的關(guān)系式 m m,+ m, 1. LLL m,+ m,+ m, m,+ m m m m 2. ttLLLLLLLL m m 3. =LL m m,+ m,LLL對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)，在濃度不太大時(shí)近似有 m,+ m,+ m, m, 4. U FU FU FU F對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)近似有對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)近似有LLLL m,+ m m5. U FtLLL利用(lyng)這些關(guān)系式，從實(shí)驗(yàn)可測(cè)量求不可測(cè)量。第45頁(yè)/共64頁(yè)第四十五頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-77.3 7.3 電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)測(cè)定的一些應(yīng)用測(cè)定的一些應(yīng)用（1） 檢驗(yàn)(jinyn)水的純度 純水本身有微

23、弱的解離(ji l)， 和 的濃度近似為 ，查表得 ，+HOH7310 mol dm221 m2 (H O)=5.5 10 S mmolL915.5 10 S m這樣，純水的電導(dǎo)率應(yīng)為 事實(shí)上，水的電導(dǎo)率小于 就認(rèn)為是很純的了，有時(shí)稱(chēng)為“電導(dǎo)水”，若大于這個(gè)數(shù)值，那肯定含有某種雜質(zhì)。411 10 S m第46頁(yè)/共64頁(yè)第四十六頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)電導(dǎo)(din do)(din do)測(cè)定的一些應(yīng)用測(cè)定的一些應(yīng)用去除雜質(zhì)的方法較多，根據(jù)(gnj)需要，常用的方法有： (1)用不同的離子交換樹(shù)酯，分別(fnbi)去除陰離子和陽(yáng)離子，得去離子水。 (2)用石英器皿，加入 和，去除及有機(jī)

24、雜質(zhì)，二次蒸餾，得“電導(dǎo)水”。4KMnOKOH2CO 普通的蒸餾水中含有 和玻璃器皿溶下的硅酸鈉等，不一定符合電導(dǎo)測(cè)定的要求。2CO第47頁(yè)/共64頁(yè)第四十七頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)測(cè)定電導(dǎo)測(cè)定(cdng)(cdng)的一些應(yīng)用的一些應(yīng)用(2)計(jì)算(j sun)弱電解質(zhì)的解離度和解離常數(shù)設(shè)弱電解質(zhì)AB解離(ji l)如下：+ ABAB 0 0 (1) cccc起始平衡時(shí) m2 m m m 1) 1( ccK或LLLL m m =LL22m m m m 1()cccKLLLL 以 作圖，從截距和斜率求得 和 值。這就是德籍俄國(guó)物理化學(xué)家Ostwald提出的定律，稱(chēng)為Ostwald稀釋定

25、律（Ostwalds dilution law）。 m m1 cLL m LcK第48頁(yè)/共64頁(yè)第四十八頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)測(cè)定電導(dǎo)測(cè)定(cdng)(cdng)的一些應(yīng)用的一些應(yīng)用（3）測(cè)定(cdng)難溶鹽的溶解度 1難溶鹽飽和溶液的濃度極稀，可認(rèn)為 ， 的值可從離子的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率的表值得到。 m m LL m L2 m ()(H O)()()cc溶液難溶鹽難溶鹽L 運(yùn)用摩爾電導(dǎo)率的公式就可以求得難溶鹽飽和溶液的濃度 。c2()()(H O)難溶鹽溶液2難溶鹽本身(bnshn)的電導(dǎo)率很低，這時(shí)水的電導(dǎo)率就不能忽略，所以：第49頁(yè)/共64頁(yè)第四十九頁(yè)，共64頁(yè)。2022

26、-5-7電導(dǎo)測(cè)定電導(dǎo)測(cè)定(cdng)(cdng)的一些應(yīng)用的一些應(yīng)用（4）電導(dǎo)滴定 在滴定過(guò)程中，離子濃度(nngd)不斷變化，電導(dǎo)率也不斷變化，利用電導(dǎo)率變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，確定滴定終點(diǎn)。電導(dǎo)滴定的優(yōu)點(diǎn)是不用指示劑，對(duì)有色溶液和沉淀反應(yīng)都能得到較好的效果，并能自動(dòng)紀(jì)錄。例如：第50頁(yè)/共64頁(yè)第五十頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7電導(dǎo)測(cè)定電導(dǎo)測(cè)定(cdng)(cdng)的一些應(yīng)用的一些應(yīng)用1.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl2.用NaOH滴定HAc3.用 滴定 ，產(chǎn)物均為沉淀2BaCl24Tl SO4BaSO ,TlCl第51頁(yè)/共64頁(yè)第五十一頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-77.4 7.4 強(qiáng)電解質(zhì)溶液

27、強(qiáng)電解質(zhì)溶液(rngy)(rngy)理論簡(jiǎn)介理論簡(jiǎn)介平均(pngjn)活度和平均(pngjn)活度系數(shù)離子(lz)強(qiáng)度強(qiáng)電解質(zhì)溶液的離子互吸理論第52頁(yè)/共64頁(yè)第五十二頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7當(dāng)溶液很稀，可看作是理想溶液，則：B,1m平均平均(pngjn)(pngjn)活度和平均活度和平均(pngjn)(pngjn)活度系數(shù)活度系數(shù)非電解質(zhì)(fi din ji zh)化學(xué)勢(shì)表示式mmRTTBmB,BBln)(mB,Bln)(aRTT mmaBmB,mB,lnmmaBmB,第53頁(yè)/共64頁(yè)第五十三頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7平均平均(pngjn)(pngjn)活度和平均活度和平均(p

28、ngjn)(pngjn)活度系數(shù)活度系數(shù)電解質(zhì)化學(xué)勢(shì)的表達(dá)式 強(qiáng)電解質(zhì)溶解后全部變成離子(lz)。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，先考慮1-1價(jià)電解質(zhì)，如HCl，+HClHClHCl()H ()Cl ()aaa+HClClHaaaHClHClHClln)(aRTT ClClClHHHln)(ln)(aRTTaRTT)ln(ln ClHClHClHHClaaRT第54頁(yè)/共64頁(yè)第五十四頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7平均平均(pngjn)(pngjn)活度和平均活度和平均(pngjn)(pngjn)活度系數(shù)活度系數(shù)對(duì)任意(rny)價(jià)型電解質(zhì)+M AMAzzBaa aBBBln)(aRTT aRTTaRTTln)(l

29、n)()ln(BaaRT)ln(BaaRT第55頁(yè)/共64頁(yè)第五十五頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7平均平均(pngjn)(pngjn)活度和平均活度和平均(pngjn)(pngjn)活度系數(shù)活度系數(shù)定義(dngy)：1+ def = () aa a 離子(lz)平均活度（mean activity of ions）1def ()離子平均活度系數(shù)（mean activity coefficient of ions）1 def ()mm m離子平均質(zhì)量摩爾濃度（mean molality of ions）Baa aamma)(mm第56頁(yè)/共64頁(yè)第五十六頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7平均平均(pngjn)(pngjn)活度和平均活度和平均(pngjn)(pngjn)活度系數(shù)活度系數(shù)從電解質(zhì)的 求Bmm1()mm mBmm對(duì)1-1價(jià)電解質(zhì)1BB () () mmBB mmmm1_B() m第57頁(yè)/共64頁(yè)第五十七頁(yè)，共64頁(yè)。2022-5-7離子離子(lz)(lz)強(qiáng)度強(qiáng)度2BBB12Im z式中 是離子的真實(shí)濃度，若是弱電解質(zhì)，應(yīng)乘上電離度。 的單位與 的單位相同。IBmm 從大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)看出，影響離子平均活度系數(shù)的主要因素是離子的濃度和