第2節(jié)電解質溶液的電導

1、一、電導、電導率、摩爾電導率一、電導、電導率、摩爾電導率1、電導（、電導（Electric Conductance）電導是電阻的倒數(shù)，單位為電導是電阻的倒數(shù)，單位為 -1 或或 S。7.2 電解質溶液的電導電解質溶液的電導IUR RG1UIG 電導電導 G 與導體的截面積成正比，與導體的與導體的截面積成正比，與導體的長度成反比：長度成反比：lAG 2、電導率（、電導率（electrolytic conductivity） 影響電導率相當于單位長度、單位影響電導率相當于單位長度、單位截面積導體的電導，單位是截面積導體的電導，單位是Sm-1。 因為因為AGl比例系數(shù)比例系數(shù)稱為電導率。稱為電導率。

2、GlkAAlG13、摩爾電導率（、摩爾電導率（molar conductivity） 在相距為在相距為1m的兩個平行電導電的兩個平行電導電極之間，放置含有極之間，放置含有1 mol電解質的電解質的溶液，這時溶液所具有的電導稱溶液，這時溶液所具有的電導稱為摩爾電導率為摩爾電導率m，單位為，單位為Sm2 mol-1。 mkc二、電導的測定二、電導的測定1 1、電導池的類型、電導池的類型 電導池電極通常用兩個電導池電極通常用兩個平行的鉑片制成，為了防止平行的鉑片制成，為了防止極化，一般在鉑片上鍍上鉑極化，一般在鉑片上鍍上鉑黑，增加電極面積，以降低黑，增加電極面積，以降低電流密度。電流密度。2、電導測

3、定的裝置、電導測定的裝置 電導測定實際上測定的是電阻，常用的韋電導測定實際上測定的是電阻，常用的韋斯頓電橋如圖所示。斯頓電橋如圖所示。 AB為均勻的滑線電阻，為均勻的滑線電阻，R1為可變電阻，并聯(lián)為可變電阻，并聯(lián)一個可變電容一個可變電容F以便調節(jié)與電導池實現(xiàn)阻抗平衡，以便調節(jié)與電導池實現(xiàn)阻抗平衡，M為放有待測溶液的電導池，為放有待測溶液的電導池， 電阻電阻Rx待測。待測。 I 是頻率在是頻率在1000Hz左右的高頻交流電源，左右的高頻交流電源，G為耳機或陰極示波器。為耳機或陰極示波器。 接通電源后，移動接通電源后，移動C點，使點，使DGC線路中無電線路中無電流通過，如用耳機則聽到聲音最小，這時

4、流通過，如用耳機則聽到聲音最小，這時D，C兩點電位降相等，電橋達平衡。根據(jù)幾個電阻兩點電位降相等，電橋達平衡。根據(jù)幾個電阻之間關系就可求得待測溶液的電導。之間關系就可求得待測溶液的電導。314xRRRR31411AC1BCxRGRR RR3、電導池常數(shù)（、電導池常數(shù)（cell constant）電導池常數(shù)電導池常數(shù) 單位是單位是 。celllKA1m 因為兩電極間距離因為兩電極間距離l 和鍍有鉑黑的電極和鍍有鉑黑的電極面積面積A無法用實驗測量，通常用已知電導率無法用實驗測量，通常用已知電導率的的KCl溶液注入電導池，測定電阻后得到溶液注入電導池，測定電阻后得到Kcell。然后用這個電導池測未知

5、溶液的電導率。然后用這個電導池測未知溶液的電導率。celllRKAcell1KRkR三、電導率和摩爾電導率隨濃度的變化三、電導率和摩爾電導率隨濃度的變化強電解質強電解質溶液的電導率隨著濃度的增加而升高。溶液的電導率隨著濃度的增加而升高。當濃度增加到一定程度后，解離度下降，離子當濃度增加到一定程度后，解離度下降，離子運動速率降低，電導率也降低，如運動速率降低，電導率也降低，如H2SO4和和KOH溶液。溶液。弱電解質弱電解質溶液電導率隨濃度變化不顯著，因濃溶液電導率隨濃度變化不顯著，因濃度增加使其電離度下降，粒子數(shù)目變化不大，度增加使其電離度下降，粒子數(shù)目變化不大，如醋酸。如醋酸。1、電導率與濃度

6、的關系、電導率與濃度的關系2、摩爾電導率與濃度的關系、摩爾電導率與濃度的關系 由于溶液中導電物質的量已給定，都為由于溶液中導電物質的量已給定，都為1mol，所以，當所以，當濃度降低濃度降低時，粒子之間相互作用減弱，時，粒子之間相互作用減弱，正、負離子遷移速率加快，溶液的正、負離子遷移速率加快，溶液的摩爾電導率摩爾電導率必定升高必定升高。但不同的電解質，摩爾電導率隨濃。但不同的電解質，摩爾電導率隨濃度降低而升高的程度也大不相同。度降低而升高的程度也大不相同。強電解質的強電解質的m與與c的關系的關系 隨著濃度下降，隨著濃度下降，m升高，通常當濃度降至升高，通常當濃度降至0.001 moldm-3以

7、下時，以下時，m與與 之間呈線性關系。之間呈線性關系。德國科學家德國科學家Kohlrausch總結的經(jīng)驗式為：總結的經(jīng)驗式為： ccmm1 是與電解質性質有關的常數(shù)。將直線外推是與電解質性質有關的常數(shù)。將直線外推至至 ，得到無限稀釋摩爾電導率，得到無限稀釋摩爾電導率 。0c m弱電解質的弱電解質的m與與c的關系的關系 隨著濃度下降，隨著濃度下降， m也緩慢升高，也緩慢升高，但變化不大。當溶液很稀時，但變化不大。當溶液很稀時， m與與c 不呈線性關系，等稀到一定程度，不呈線性關系，等稀到一定程度， m迅速升高，見迅速升高，見CH3COOH的的m與與 的關系曲線。的關系曲線。c弱電解質的弱電解質的m不能用外推法得到。不能用外推法得到。四、離子獨立移動定律和離子摩爾電導率四、離子獨立移動定律和離子摩爾電導率 德國科學家德國科學家Kohlrausch 根據(jù)大量的實驗數(shù)根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律：據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律：在無限稀釋溶液中，每在無限稀釋溶液中，每種離子獨立移動，不受其它離子影響，電解質種離子獨立移動，不受其它離子影響，電解質的無限稀釋摩爾電導率可認為是兩種離子無限的無限稀釋摩爾電導率可認為是兩種離子無限稀釋摩爾電導率之和：稀釋摩爾電導率之和：m,m,m五、離子獨立移動定律的推論五、離子獨立移動定律的推論1、電解質的摩爾