摩尔电导率
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§7.3 电导、电导率和摩尔电导率1、定义(1)电导G :电阻R 的倒数(2)电导率κ:电阻率的倒数(3)摩尔电导率Λm :溶液的电导率与其浓度之比单位:S·m 2·mol -1单位: S (西门子)(Ω-1)Ω★导体的电导率:单位截面积、单位长度时的电导.★电解质溶液的电导率:相距为1m , 面积为1m 2的两个平行板电极之间充满电介质溶液时的电导.1m 21m c κΛ=m s l R ρA =ρκ1=单位: S·m -1∵导体的电阻1G R =1G R ∴=s A l κ=s 1A ρl =×体积为1m 3注意:c 的单位:mol ·m -3(1)电导的测定—惠斯通电桥采用适当频率的交流电源接通电源,移动接触点C ,使CD 间的电流为零。
此时,电桥平衡:431=R R R R x 溶液的电导溶液的电导率电导池系数(2)电导率、摩尔电导率的计算◆测定已知电导率为κ的溶液电阻(电导),求电导池系数K cell 。
◆同法测待测溶液电阻(电导),可计算电导率◆当待测溶液浓度c 已知时,可计算摩尔电导率待测电阻可变电容(抵消电导池电容)交流电源检零器电阻箱电阻R 3、R 4为AC 与CB 的电阻cκΛ=m 2、电导的测定4例:25℃时在一电导池中盛以c 为0.02 mol ⋅dm −3的KCl 溶液,测得其电阻为82.4 Ω。
若在同一电导池中盛以c 为0.025 mol ⋅dm −3的K 2SO 4溶液,测得其电阻为326.0 Ω。
已知25℃时0.02 mol ⋅dm −3的KCl 溶液的电导率为0.2768 S ⋅m -1。
试求:(1)电导池系数K cell ;(2) 0.0025 mol ⋅dm −3K 2SO 4溶液的电导率和摩尔电导率。
解:(1)电导池系数K cell =l /A s =κ(KCl).R (KCl)=(0.2768×82.4)m -1=22.81m -1(2)0.0025 mol/dm 3的K 2SO 4 溶液的电导率κ(K 2SO 4)= K cell /R (K 2SO 4)=(22.81/326.0) S ·m -1=0.06997S ·m -10.0025 mol/dm 3的K 2SO 4的溶液的摩尔电导率Λm (K 2SO 4) = κ(K 2SO 4)/c = (0.06997/2.5) S·m 2 ·mol -1= 0 .02799 S·m 2 ·mol -13.摩尔电导率与浓度的关系#强电解质①溶液浓度↓,摩尔电导率↑②溶液浓度→零,曲线→直线,摩尔电导率趋于极限值,称无限稀释时的摩尔电导率,也称极限摩尔电导率由图可知:无论是强或弱电解质,摩尔电导率均随溶液的稀释而增大。
电导率和摩尔电导率的关系嘿,你问电导率和摩尔电导率的关系呀,那咱就来唠唠。
电导率呢,简单说就是衡量物质导电能力的一个指标。
就好比一条路,电导率高呢,就像这条路很宽很平坦,电流在上面走得就顺畅;电导率低呢,就像这条路又窄又崎岖,电流走起来就费劲。
而摩尔电导率呢,是在电导率的基础上,考虑了物质的量的因素。
它就像是给电导率加上了一个“小秤砣”,用来衡量每摩尔物质的导电能力。
这俩家伙的关系呢,有点像亲兄弟。
电导率是比较直观地反映整体的导电情况,而摩尔电导率呢,更细致地从物质的量的角度去看导电能力。
比如说,同样是一种溶液,浓度不一样的时候,电导率会变化,但是摩尔电导率能更清楚地告诉我们,每摩尔溶质对导电的贡献有多少变化。
一般来说呢,随着溶液浓度的增加,电导率会先上升,因为溶质多了嘛,导电的离子也多了。
但是摩尔电导率呢,可能会先上升后下降。
为啥呢?一开始浓度增加,每摩尔溶质提供的离子多了,所以摩尔电导率上升。
但是浓度太高的时候,离子之间的相互作用就变强了,就像一群人挤在一起走不动路一样,反而会让导电变得困难,所以摩尔电导率就下降了。
我给你举个例子哈。
就像煮一锅汤,一开始加点盐,汤会变得更有味道,导电能力也像汤的味道一样变强了,这就是电导率增加。
但是如果不停地加盐,汤就会变得太咸,反而不好喝了。
同样的,溶液浓度太高的时候,导电也会受到影响。
而摩尔电导率呢,就像是在看每一勺盐对汤味道的贡献。
如果加了很多盐,虽然汤整体更咸了,但是每一勺盐对味道的提升可能没有一开始那么大了。
所以啊,电导率和摩尔电导率既有联系又有区别,它们一起帮我们更好地理解物质的导电性能呢。
35℃时醋酸的极限摩尔电导率
我们要找出35℃时醋酸的极限摩尔电导率。
首先,我们需要了解什么是极限摩尔电导率。
极限摩尔电导率(Λ∞)是指在无限稀释的溶液中,每摩尔离子所具有的电导率。
它与溶液的离子浓度和离子迁移率有关。
对于一个特定的电解质,极限摩尔电导率是一个常数,它不依赖于溶液的浓度。
数学公式表示为:
Λ∞= k ×(1 + 0.5×z^2/RT)
其中,k是离子迁移率,z是离子的化合价,R是气体常数,T 是绝对温度。
对于醋酸(HAc),它是一个弱电解质,在35℃时的离子化合价z=1,k值约为0.02S·m^2/mol。
我们可以使用上述公式来计算极限摩尔电导率。
计算结果为:35℃时醋酸的极限摩尔电导率为0.020004 S·m^2/mol。
§7.2 电解质溶液的电导率和摩尔电导率1. 电导和电导率通过溶液的电流强度I 与溶液电阻R 和外加电压V 服从欧姆定律R =V/I ;而溶液的电阻率ρ可根据(/)R A l ρ=计算。
通过测量电阻(resistance, R )和电阻率(resistivity, ρ)即可评价电解质溶液的导电能力,不同的是l 为两电极间的距离,而A 则取浸入溶液的电极面积。
习惯上多用电导(conductance ,G )和电导率(conductivity, κ)来表示溶液的导电能力,定义:G =1/R κ=1/ρ电导G 的单位是Ω-1,也记为S(西门子),κ的单位是S·m -1。
电导和电导率间的关系:l G A κ⎛⎫=⎪⎝⎭(7.3)2. 电导的测量通常采用电导率仪(conductometer )来测量电解质溶液的电导,其原理如图7.2。
测量时将电导电极(conductance electrode )插入待测溶液或将待测溶液充入具有两个固定Pt 电极的电导池(conductance cell )M 中,而后将M 连入惠斯登(Wheatstone)电桥的一臂。
测量方法与测定金属的电阻相同但技术上需做一些改进,如测量时不用直流电源而改用1000 Hz 的高频交流电源S ;以耳机或示波器T 来指示桥中零电流;在电桥另一臂的可变电阻R 1上需串联一个可变电容器K 以补偿电导池的电容。
电桥平衡时有314R R R R = 3141R G R R R ==(7.4) 溶液的电导率可按(7.3)式求算。
式中(l /A)称为电导池常数(conductance cell constant )。
不同的电导池具有不同的电导池常数,即使是同一电导池,其电导池常数也会随时间而改变。
实际测量时多用标准溶液(standard solution )法,即先将一精确已知电导率(κs )的标准溶液充入电导池,在指定温度下测定其电导(G s ),而后再将待测溶液充入该电导池测量其电导(G ),分别带入(7.3)式比较可得:ssGG κκ= (7.5) 式中不再出现电导池常数。
无限稀溶液的摩尔电导
无限稀溶液是指溶液中溶质的浓度非常低,可以近似看作是无限小的溶液。
在这种情况下,溶液的电导率与溶质的浓度成正比,即溶质浓度越低,电导率越小。
而摩尔电导是指单位浓度的溶液的电导率,因此在无限稀溶液中,摩尔电导可以用来描述溶液的电导性质。
一、摩尔电导的定义
摩尔电导是指单位浓度的溶液的电导率,通常用符号Λ表示。
在国际单位制中,摩尔电导的单位是西门子·米/摩尔(S·m²/mol),其中西门子是电导率的单位,米是长度的单位,摩尔是物质的量的单位。
摩尔电导的计算公式为Λ = κ/c,其中κ是电导率,c是溶液的浓度。
二、在无限稀溶液中,溶质的浓度非常低,可以近似看作是无限小的溶液。
在这种情况下,溶液的电导率与溶质的浓度成正比,即溶质浓度越低,电导率越小。
因此,在无限稀溶液中,摩尔电导可以用来描述溶液的电导性质。
三、摩尔电导的应用
摩尔电导是描述溶液电导性质的重要参数,广泛应用于化学、生物、医学等领域。
在化学中,摩尔电导可以用来确定电解质的浓度和电离度,从而推断化学反应的平衡常数和反应机理。
在生物和医学中,摩尔电导可以用来测定生物体内的电解质浓度和离子交换,从而研究生
物体内的代谢和生理功能。
四、结论
无限稀溶液的摩尔电导是描述溶液电导性质的重要参数,可以用来推
断化学反应的平衡常数和反应机理,以及研究生物体内的代谢和生理
功能。
在实际应用中,需要注意溶液的浓度和温度对摩尔电导的影响,以保证测量结果的准确性。
强弱电解质溶液的摩尔电导率与浓度的关系引言电解质溶液是由带电的离子和非离子溶质构成的溶液。
根据电离的能力,电解质可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质在溶液中能够完全电离,产生大量的离子,而弱电解质只能部分电离,在溶液中离子的浓度较低。
电解质溶液的电导率是衡量其导电性能的重要指标,而摩尔电导率则与溶液中溶质的浓度有关。
本文将探讨强弱电解质溶液的摩尔电导率与浓度之间的关系。
电导率与浓度的基本概念电导率电导率是描述电解质溶液导电性的物理量。
它用符号Λ表示,单位是S⋅m2⋅mol−1。
电解质溶液导电的原理是离子在溶液中的运动,因此离子的浓度和迁移率是导电性的两个重要因素。
电导率可以用下列公式表示:Λ=κc其中,κ代表电解质溶液的电导度,单位是S⋅m−1;c是电解质的浓度,单位是mol⋅m−3。
电导率随着浓度的变化而变化。
摩尔电导率摩尔电导率是描述电解质单个离子的运动能力的物理量。
它用符号Λm表示,单位是S⋅m2⋅mol−1。
摩尔电导率与电解质的浓度有关。
当电解质溶液中只有一种离子时,摩尔电导率可以由电导率和浓度计算得到:Λm=Λc当电解质有多个离子时,可以通过实验测得各个离子的摩尔电导率来计算总的摩尔电导率。
强电解质溶液的摩尔电导率与浓度关系强电解质溶液能够完全电离为离子,因此其溶液中离子浓度较高。
强电解质溶液的摩尔电导率与浓度之间有一定的关系。
根据强电解质的电离程度,可以将其摩尔电导率与浓度的关系分为以下几种情况。
1. 随浓度增加而线性增加对于一些强电解质溶液,摩尔电导率与浓度之间呈现线性关系。
随着浓度的增加,溶液中离子的数量增多,导致摩尔电导率的增加。
例如,KCl溶液在较低浓度范围内,其摩尔电导率与浓度呈线性关系。
浓度 (mol/L) 摩尔电导率 (S⋅m2⋅mol−1)0.1 69.90.2 138.80.3 207.70.4 277.60.5 346.52. 随浓度增加而趋于稳定对于某些溶解度较低的电解质溶液,其摩尔电导率会随着浓度的增加而趋于稳定。