第二章電解質(zhì)水溶液的動(dòng)態(tài)性質(zhì)課件

1、2022-3-231教學(xué)要求：教學(xué)要求：1了解離子淌度、遷移數(shù)和電導(dǎo)率之間的關(guān)系。了解離子淌度、遷移數(shù)和電導(dǎo)率之間的關(guān)系。2理解擴(kuò)散系數(shù)、淌度和摩爾電導(dǎo)率之間的關(guān)系，理解擴(kuò)散系數(shù)、淌度和摩爾電導(dǎo)率之間的關(guān)系，擴(kuò)散系數(shù)和粘度之間的關(guān)系。擴(kuò)散系數(shù)和粘度之間的關(guān)系。3掌握離子淌度、離子遷移數(shù)、電導(dǎo)、電導(dǎo)率的掌握離子淌度、離子遷移數(shù)、電導(dǎo)、電導(dǎo)率的定義，菲克第一定律。定義，菲克第一定律。主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：離子淌度、遷移數(shù)、電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率，離子淌度、遷移數(shù)、電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率，擴(kuò)散系數(shù)和離子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系，擴(kuò)散系數(shù)、淌擴(kuò)散系數(shù)和離子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系，擴(kuò)散系數(shù)、淌度和摩爾電導(dǎo)率之間的關(guān)

2、系，擴(kuò)散系數(shù)和粘度之間度和摩爾電導(dǎo)率之間的關(guān)系，擴(kuò)散系數(shù)和粘度之間的關(guān)系。的關(guān)系。2022-3-232分類分類材質(zhì)材質(zhì)導(dǎo)電粒子導(dǎo)電粒子通電后的變化通電后的變化 隨溫度的變化隨溫度的變化電子導(dǎo)體電子導(dǎo)體金屬、石墨金屬、石墨電子電子除發(fā)熱外無(wú)變除發(fā)熱外無(wú)變化化T ，電阻電阻 ;導(dǎo)電能力下降導(dǎo)電能力下降離子導(dǎo)體離子導(dǎo)體液態(tài)電解質(zhì)液態(tài)電解質(zhì)固態(tài)電解質(zhì)固態(tài)電解質(zhì) 離子離子體系組成發(fā)生體系組成發(fā)生變化變化T ，電阻電阻 ；導(dǎo)電能力增強(qiáng)導(dǎo)電能力增強(qiáng)表：離子導(dǎo)體與電子導(dǎo)體的比較表：離子導(dǎo)體與電子導(dǎo)體的比較2-1 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)一、電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率一、電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率2022-

3、3-2331、電導(dǎo)、電導(dǎo)AlRV=IR 電解質(zhì)溶液有下列關(guān)系電解質(zhì)溶液有下列關(guān)系 稱為電阻率，即兩電極相距為稱為電阻率，即兩電極相距為1m，電極面積各，電極面積各為為1m2時(shí)溶液的電阻。時(shí)溶液的電阻。對(duì)電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，更常使用電導(dǎo)對(duì)電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，更常使用電導(dǎo)G和電導(dǎo)率和電導(dǎo)率 。電導(dǎo)定義電導(dǎo)定義 量度導(dǎo)體導(dǎo)電能力大小的物理量，其量度導(dǎo)體導(dǎo)電能力大小的物理量，其值為電阻的倒數(shù)。值為電阻的倒數(shù)。 符號(hào)為符號(hào)為G，單位為，單位為S ( 1S =1)。（2-1） 2022-3-2342、電導(dǎo)率、電導(dǎo)率（1）電導(dǎo)率的定義）電導(dǎo)率的定義電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率。用符號(hào)電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率。用符號(hào)表示，由

4、式表示，由式 AlR可得可得 AlGAlR11（2-2） 或或 lARG1（2-3） 2022-3-235（2）電導(dǎo)率）電導(dǎo)率的物理意的物理意義義 相距為相距為1m 面積為面積為1m2的兩個(gè)平行板電極之間的兩個(gè)平行板電極之間充滿電介質(zhì)溶液時(shí)的電充滿電介質(zhì)溶液時(shí)的電導(dǎo)，即相當(dāng)于單位體積導(dǎo)，即相當(dāng)于單位體積電解質(zhì)溶液所表現(xiàn)出來(lái)電解質(zhì)溶液所表現(xiàn)出來(lái)的電導(dǎo)。的電導(dǎo)。1Sm-1=0.01Scm-1=10000Scm-1圖圖2.1電導(dǎo)率電導(dǎo)率的物理意義的物理意義2022-3-236（3）影響溶液電導(dǎo)率的因素）影響溶液電導(dǎo)率的因素影響因素分為兩類：影響因素分為兩類： 量的因素量的因素 質(zhì)的因素質(zhì)的因素 離子

5、運(yùn)動(dòng)速率越大，傳遞電量就越快，則導(dǎo)電能力離子運(yùn)動(dòng)速率越大，傳遞電量就越快，則導(dǎo)電能力越強(qiáng)。因此，凡是影響離子越強(qiáng)。因此，凡是影響離子運(yùn)動(dòng)速度和離子濃度運(yùn)動(dòng)速度和離子濃度的的因素，都會(huì)對(duì)溶液的導(dǎo)電能力產(chǎn)生影響。因素，都會(huì)對(duì)溶液的導(dǎo)電能力產(chǎn)生影響。影響離子濃度的因素：影響離子濃度的因素：電解質(zhì)的濃度和電離度。電解質(zhì)的濃度和電離度。 影響離子運(yùn)動(dòng)速度因素：影響離子運(yùn)動(dòng)速度因素：離子本性；溶液總濃度、離子本性；溶液總濃度、溫度；溶劑粘度溫度；溶劑粘度 。2022-3-2373、摩爾電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率(m)摩爾電導(dǎo)率是電導(dǎo)率與摩爾濃度的比值，指相摩爾電導(dǎo)率是電導(dǎo)率與摩爾濃度的比值，指相距距1m的兩平行板

6、電極間放置含有的兩平行板電極間放置含有1mol電解質(zhì)的電解質(zhì)的溶液所具有的電導(dǎo)，也叫溶液所具有的電導(dǎo)，也叫摩爾電導(dǎo)摩爾電導(dǎo)。用。用(m)表表示。單位為示。單位為Sm2mol-1，歐姆，歐姆-1米米2摩爾摩爾-1（也可（也可用用 Scm 2mol-1）。常用的濃度單位是摩爾）。常用的濃度單位是摩爾升升-1（molL-1），計(jì)算時(shí)應(yīng)注意換算。），計(jì)算時(shí)應(yīng)注意換算。m和和的關(guān)的關(guān)系為系為mmVc (2-4)Vm沖淡度。沖淡度。 思考：電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率思考：電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率的本質(zhì)區(qū)別是什么？的本質(zhì)區(qū)別是什么？ 2022-3-238例、在例、在25時(shí)，一電導(dǎo)池中盛以時(shí)，一電導(dǎo)池中盛以0.01 mol

7、.dm-3KCl溶液，電溶液，電阻為阻為150.00；盛以；盛以0.01 mol.dm-3HCl溶液，電阻為溶液，電阻為51.40 。試求試求0.01 mol.dm-3HCl溶液的電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率。溶液的電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率。2022-3-239解解 從表查得從表查得25時(shí)時(shí)0.01 mol.dm-3KCl的的 =0.140877Sm-1，由式（，由式（2-2）(l/A)= /G= R=0.140877150.00=21.13 m-1所以所以25時(shí)時(shí)0.01 mol.dm-3HCl的電導(dǎo)率及摩爾電的電導(dǎo)率及摩爾電導(dǎo)率分別為導(dǎo)率分別為 = G (l/A)=21.13/51.40=0.4111Sm

8、-111.41100001. 04111. 0cmSm2mol-12022-3-2310、極限摩爾電導(dǎo)率、極限摩爾電導(dǎo)率 由于摩爾電導(dǎo)率規(guī)定了物質(zhì)量都為由于摩爾電導(dǎo)率規(guī)定了物質(zhì)量都為摩爾，故濃摩爾，故濃度降低時(shí)，由于粒子間相互作用減弱而使電導(dǎo)能力提度降低時(shí)，由于粒子間相互作用減弱而使電導(dǎo)能力提高。隨著濃度降低，摩爾電導(dǎo)率趨向一極值高。隨著濃度降低，摩爾電導(dǎo)率趨向一極值 ，稱，稱為無(wú)限稀釋溶液的摩爾電導(dǎo)率簡(jiǎn)稱為無(wú)限稀釋溶液的摩爾電導(dǎo)率簡(jiǎn)稱極限摩爾電導(dǎo)率。極限摩爾電導(dǎo)率。mm2022-3-2311二、二、m m與電解質(zhì)溶液濃度的關(guān)系與電解質(zhì)溶液濃度的關(guān)系圖圖 2-1電導(dǎo)率隨濃度變化的曲線電導(dǎo)率隨濃

9、度變化的曲線 圖圖2-2摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系 2022-3-2312 從圖從圖2-1可知，不少?gòu)?qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與溶液可知，不少?gòu)?qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與溶液濃度的關(guān)系中會(huì)出現(xiàn)極大值。濃度的關(guān)系中會(huì)出現(xiàn)極大值。這是為什么呢？這是為什么呢？這這是因?yàn)樵谌芤簼舛群艿蜁r(shí)，隨著濃度增加單位體是因?yàn)樵谌芤簼舛群艿蜁r(shí)，隨著濃度增加單位體積中離子數(shù)目增多，積中離子數(shù)目增多，量的因素量的因素是主要的，而離子是主要的，而離子間相互吸引作用對(duì)離子運(yùn)動(dòng)速度的影響并不顯著，間相互吸引作用對(duì)離子運(yùn)動(dòng)速度的影響并不顯著，故電導(dǎo)率增大。若溶液濃度過(guò)大，離子間相互作故電導(dǎo)率增大。若溶液濃度過(guò)大，離子間相

10、互作用力相當(dāng)突出，對(duì)離子的運(yùn)動(dòng)速度影響很大，于用力相當(dāng)突出，對(duì)離子的運(yùn)動(dòng)速度影響很大，于是使是使質(zhì)的因素質(zhì)的因素占主導(dǎo)地位，電導(dǎo)率又隨濃度的增占主導(dǎo)地位，電導(dǎo)率又隨濃度的增大而減小。故出現(xiàn)如圖所示的極大值。大而減小。故出現(xiàn)如圖所示的極大值。2022-3-2313 無(wú)論是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)，溶液的摩爾電無(wú)論是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)，溶液的摩爾電導(dǎo)率導(dǎo)率 m均隨濃度的增大而減小。均隨濃度的增大而減小。 從圖從圖2-2可以看出，強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的摩可以看出，強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率隨濃度變化的規(guī)律也是不同的。對(duì)強(qiáng)爾電導(dǎo)率隨濃度變化的規(guī)律也是不同的。對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)來(lái)說(shuō)，隨著濃度的下降，摩爾電導(dǎo)率電

11、解質(zhì)來(lái)說(shuō)，隨著濃度的下降，摩爾電導(dǎo)率 m很快接近一極限值很快接近一極限值 （無(wú)限摩爾電導(dǎo)率無(wú)限摩爾電導(dǎo)率 ）m對(duì)對(duì) c0.001molL-1強(qiáng)電解質(zhì)溶液有下列經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：強(qiáng)電解質(zhì)溶液有下列經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：)1 (cmm （2-6） 2022-3-231465.602300. 0m對(duì)于對(duì)于1：1價(jià)電解質(zhì)，價(jià)電解質(zhì)，25時(shí)，時(shí)， 對(duì)濃度較高的強(qiáng)電解質(zhì)溶液：對(duì)濃度較高的強(qiáng)電解質(zhì)溶液： )1 (3cmm（2-7） 對(duì)稀釋的弱電解質(zhì)溶液：對(duì)稀釋的弱電解質(zhì)溶液： cconstmlg21lg（2-8） 2022-3-2315三、離子獨(dú)立移動(dòng)定律及離子摩爾電導(dǎo)率三、離子獨(dú)立移動(dòng)定律及離子摩爾電導(dǎo)率 在無(wú)限稀釋時(shí)，所有

12、電解質(zhì)都全部電離，而且離在無(wú)限稀釋時(shí)，所有電解質(zhì)都全部電離，而且離子間一切相互作用均可忽略，因此離子在一定電子間一切相互作用均可忽略，因此離子在一定電場(chǎng)作用下的遷移速度只取決于該種離子的本性而場(chǎng)作用下的遷移速度只取決于該種離子的本性而與共存的其它離子的性質(zhì)無(wú)關(guān)。與共存的其它離子的性質(zhì)無(wú)關(guān)。,mmm(2-9)（離子獨(dú)立移動(dòng)定律）（離子獨(dú)立移動(dòng)定律） 負(fù)離子的極限摩負(fù)離子的極限摩爾電導(dǎo)率爾電導(dǎo)率 正離子的極限正離子的極限摩爾電導(dǎo)率摩爾電導(dǎo)率 2022-3-2316兩點(diǎn)推論兩點(diǎn)推論（重點(diǎn)理解）：（重點(diǎn)理解）： （1）無(wú)限稀釋時(shí)，）無(wú)限稀釋時(shí)，任何電解質(zhì)任何電解質(zhì)的的 應(yīng)是正、負(fù)應(yīng)是正、負(fù)離子極限摩爾

13、電導(dǎo)率的簡(jiǎn)單加和值，即離子極限摩爾電導(dǎo)率的簡(jiǎn)單加和值，即 m如某電解質(zhì)如某電解質(zhì)AM ,mmm則則 （2）一定溫度下，任一種離子的極限摩爾電）一定溫度下，任一種離子的極限摩爾電導(dǎo)率導(dǎo)率 為一定值為一定值m(2-9A)結(jié)論：由強(qiáng)電解質(zhì)的結(jié)論：由強(qiáng)電解質(zhì)的 求得弱電解質(zhì)的求得弱電解質(zhì)的 值值 mm2022-3-2317例如例如 2022-3-2318l 例例1 1，已知強(qiáng)電解質(zhì)，已知強(qiáng)電解質(zhì) 計(jì)算弱電解質(zhì)的極限摩爾電導(dǎo)率：計(jì)算弱電解質(zhì)的極限摩爾電導(dǎo)率：m2022-3-23192022-3-23202022-3-23212-2 電解質(zhì)溶液的電遷移電解質(zhì)溶液的電遷移一、離子遷移數(shù)和離子淌度一、離子遷移

14、數(shù)和離子淌度1、離子遷移數(shù)、離子遷移數(shù)在電場(chǎng)作用下，溶液中的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，而陽(yáng)在電場(chǎng)作用下，溶液中的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，而陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)的現(xiàn)象稱為離子的離子向陰極移動(dòng)的現(xiàn)象稱為離子的電遷移。電遷移。電解質(zhì)電解質(zhì)溶液傳導(dǎo)電流是靠離子遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)的溶液傳導(dǎo)電流是靠離子遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。某種某種離子遷移的電量離子遷移的電量在溶液中在溶液中各種離子遷移的總電各種離子遷移的總電量量中所占的百分?jǐn)?shù)稱為中所占的百分?jǐn)?shù)稱為離子遷移數(shù)。用離子遷移數(shù)。用t表示。表示。 2022-3-2322離子離子i的遷移數(shù)的遷移數(shù)ti定義為：離子定義為：離子i運(yùn)載的電流與總電流之比。運(yùn)載的電流與總電流之比。遷移數(shù)幾種表示形式：

15、遷移數(shù)幾種表示形式： （1）以）以ti、Qi、Ii和和Q、I分別表示溶液中第分別表示溶液中第i種離種離子的遷移數(shù)、傳電量、電流和溶液總電量、總電子的遷移數(shù)、傳電量、電流和溶液總電量、總電流，則流，則IIQQtiii (2-10)（2）某種離子遷移的電量與其遷移速度）某種離子遷移的電量與其遷移速度、價(jià)數(shù)、價(jià)數(shù)z及體積摩爾濃度及體積摩爾濃度c成正比，則成正比，則iiiiiiiiczczt（2-11） 2022-3-2323（3）當(dāng)溶液中只有一種陽(yáng)離子和一種陰離子，）當(dāng)溶液中只有一種陽(yáng)離子和一種陰離子，則遷移數(shù)完全取決于遷移速度即則遷移數(shù)完全取決于遷移速度即正離子的遷移數(shù)為：正離子的遷移數(shù)為： t負(fù)

16、離子的遷移數(shù)為：負(fù)離子的遷移數(shù)為： t（2-12）如如25時(shí)時(shí)0.1摩爾摩爾/升升NaCl溶液中，溶液中，t+=0.3854，t-=0.6146，又如，又如 25下，下，0.01摩爾摩爾/升升HCl水溶液中，水溶液中，H3O+的導(dǎo)電份額占的導(dǎo)電份額占84%，余數(shù)由，余數(shù)由Cl-承擔(dān)。承擔(dān)。 結(jié)論：溶液中所有離子的遷移數(shù)之和應(yīng)等于結(jié)論：溶液中所有離子的遷移數(shù)之和應(yīng)等于1。2022-3-23242 2、離子的淌度、離子的淌度 離子的遷移數(shù)與離子遷移速度有關(guān)，離子的遷離子的遷移數(shù)與離子遷移速度有關(guān)，離子的遷移速度大小又與什么因素有關(guān)呢？離子遷移是移速度大小又與什么因素有關(guān)呢？離子遷移是在電場(chǎng)作用下發(fā)

17、生的，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，即電位在電場(chǎng)作用下發(fā)生的，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，即電位梯度越大，遷移速度越大。即離子的遷移速度梯度越大，遷移速度越大。即離子的遷移速度與所受的電場(chǎng)力成正比。則與所受的電場(chǎng)力成正比。則dxdEUEUxdxdEUEUx（2-13） 2022-3-2325 （2-13）式中）式中Ex為為x方向的電位梯度，方向的電位梯度，U+和和U-均為均為比例系數(shù)，則比例系數(shù)，則U+和和U-稱為稱為離子淌度，離子淌度，也稱離子遷也稱離子遷移率，移率，離子淌度的定義離子淌度的定義：?jiǎn)挝浑娢惶荻然騿挝浑姡簡(jiǎn)挝浑娢惶荻然騿挝浑妶?chǎng)強(qiáng)度下離子的遷移速度。單位為場(chǎng)強(qiáng)度下離子的遷移速度。單位為 (米米2秒秒-1伏特伏

18、特-1)。 各種離子中的各種離子中的H+的淌度最大，在的淌度最大，在25時(shí)無(wú)限稀溶時(shí)無(wú)限稀溶液中淌度為液中淌度為36.3010-8m2.s-1.V-1；其次是；其次是OH-，淌度為淌度為20.5210-8m2.s-1.V-1；一般離子淌度為；一般離子淌度為1010-8m2.s-1.V-1以下。以下。112Vsm2022-3-2326用淌度表示遷移數(shù)用淌度表示遷移數(shù) ：正離子的遷移數(shù)為：正離子的遷移數(shù)為： UUUEUEUEUtxxx負(fù)離子的遷移數(shù)為：負(fù)離子的遷移數(shù)為： UUUt（2-14）2022-3-2327二、二、m與淌度與淌度U、遷移數(shù)、遷移數(shù)t的關(guān)系的關(guān)系 (1)摩爾電導(dǎo)率摩爾電導(dǎo)率m與

19、淌度的關(guān)系與淌度的關(guān)系電解池如上：電解池如上：1m，1m2，1V， 由歐姆定律：由歐姆定律： 11m.VdldElAGRREI1F)UU(cFc )UU(cIcm(2.15)溶液的電離度溶液的電離度 F=96485C/mol （法拉第常數(shù)）（法拉第常數(shù)）2022-3-2328（2）摩爾電導(dǎo)率）摩爾電導(dǎo)率m與遷移數(shù)關(guān)系與遷移數(shù)關(guān)系在無(wú)限稀溶液中，在無(wú)限稀溶液中， 則摩爾電導(dǎo)率與離子淌度的關(guān)系為則摩爾電導(dǎo)率與離子淌度的關(guān)系為 FUUm)(（2.15A） (2.15)和（和（2.15A）式聯(lián)立得）式聯(lián)立得 UUUUmm弱電解質(zhì)的弱電解質(zhì)的U隨濃度變化很小，可近視為隨濃度變化很小，可近視為 mm202

20、2-3-2329令令 則則 FUFUmm,mmm（與式（與式（2-9）一致）一致） 由式（由式（2-15A）得摩爾電導(dǎo)率與遷移數(shù)的關(guān)系）得摩爾電導(dǎo)率與遷移數(shù)的關(guān)系 ： m,m,m,m,m)/()UU/(Utm,m,m,m,m)/()UU/(Ut（2-16）2022-3-2330幾點(diǎn)說(shuō)明：2022-3-23312022-3-23322-3擴(kuò)散系數(shù)與其它參數(shù)的關(guān)系擴(kuò)散系數(shù)與其它參數(shù)的關(guān)系一、擴(kuò)散及擴(kuò)散系數(shù)一、擴(kuò)散及擴(kuò)散系數(shù)1、擴(kuò)散速度、擴(kuò)散速度 溶液中粒子的受力分析：在擴(kuò)散過(guò)程中，每個(gè)離溶液中粒子的受力分析：在擴(kuò)散過(guò)程中，每個(gè)離子或分子受到一個(gè)推動(dòng)力子或分子受到一個(gè)推動(dòng)力f1和一個(gè)粘滯力和一個(gè)粘滯

21、力f2，擴(kuò)，擴(kuò)散過(guò)程中推動(dòng)力是化學(xué)位梯度散過(guò)程中推動(dòng)力是化學(xué)位梯度 ，相應(yīng)的擴(kuò)相應(yīng)的擴(kuò)散速度散速度為為 dxddtdx，則推動(dòng)力為，則推動(dòng)力為 011Ndxdf (2-17) N0為阿佛加德羅常數(shù)，為阿佛加德羅常數(shù)，6.021023個(gè)個(gè)/mol。 2022-3-2333 每個(gè)離子或分子受到的粘滯力與粘度每個(gè)離子或分子受到的粘滯力與粘度粘粘、離子、離子或分子的半徑或分子的半徑r有關(guān)，并服從斯托克斯定律，則有關(guān)，并服從斯托克斯定律，則dtdxrf粘62（2-18） 當(dāng)當(dāng)f1 f2時(shí)，時(shí)， 061Nrdxddtdx粘)clndlnd(dxdccNrRTNrdx)clnRT(d1661000?（2-1

22、9）2022-3-23342、菲克第一定律（離子擴(kuò)散定律）、菲克第一定律（離子擴(kuò)散定律） 菲克第一定律指出，在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的條件下，單菲克第一定律指出，在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于擴(kuò)散方向的單位面積的擴(kuò)位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于擴(kuò)散方向的單位面積的擴(kuò)散物質(zhì)量（通稱擴(kuò)散通量）與該截面處的濃度散物質(zhì)量（通稱擴(kuò)散通量）與該截面處的濃度梯度成正比。設(shè)擴(kuò)散沿梯度成正比。設(shè)擴(kuò)散沿x軸方向進(jìn)行，菲克第軸方向進(jìn)行，菲克第一定律的表達(dá)式為一定律的表達(dá)式為dxdcDJ 式中：式中：J為擴(kuò)散通量為擴(kuò)散通量(mol/m2s)；D為擴(kuò)散系數(shù)為擴(kuò)散系數(shù)(m2/s)；dc/dx為濃度梯度為濃度梯度(mol /m3m) ；“

23、-”號(hào)號(hào)表示擴(kuò)散方向?yàn)闈舛忍荻鹊姆捶较?，即擴(kuò)散由表示擴(kuò)散方向?yàn)闈舛忍荻鹊姆捶较?，即擴(kuò)散由高濃度向低濃度區(qū)進(jìn)行高濃度向低濃度區(qū)進(jìn)行 2022-3-2335 擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)D是描述擴(kuò)散速度的重要物理量，它是描述擴(kuò)散速度的重要物理量，它表示物質(zhì)在介質(zhì)中的擴(kuò)散能力，是物質(zhì)特性常表示物質(zhì)在介質(zhì)中的擴(kuò)散能力，是物質(zhì)特性常數(shù)之一。它相當(dāng)于濃度梯度數(shù)之一。它相當(dāng)于濃度梯度dc/dx1時(shí)的擴(kuò)散時(shí)的擴(kuò)散通量，通量，D值越大則擴(kuò)散越快。同一物質(zhì)的擴(kuò)散值越大則擴(kuò)散越快。同一物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)隨介質(zhì)種類，溫度，壓強(qiáng)，及濃度的不同系數(shù)隨介質(zhì)種類，溫度，壓強(qiáng)，及濃度的不同而變化。對(duì)于氣體中的擴(kuò)散，濃度的影響可以而變化。對(duì)于氣

24、體中的擴(kuò)散，濃度的影響可以忽略；對(duì)于液體中的擴(kuò)散、濃度的影響不可忽忽略；對(duì)于液體中的擴(kuò)散、濃度的影響不可忽略，而壓強(qiáng)的影響不顯著。略，而壓強(qiáng)的影響不顯著。2022-3-23363、擴(kuò)散系數(shù)與粘度的關(guān)系、擴(kuò)散系數(shù)與粘度的關(guān)系對(duì)于無(wú)限稀溶液，對(duì)于無(wú)限稀溶液，1。若認(rèn)為濃度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)。若認(rèn)為濃度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)影響不大，則影響不大，則dxdcDAdtdxcA（2-21） 由（由（2-19）、（）、（2-21）式得）式得)lnln1 (60cddNrRTD粘(2-22)在在dt時(shí)間內(nèi)，擴(kuò)散距離為時(shí)間內(nèi)，擴(kuò)散距離為dx，通過(guò)，通過(guò)A面積的擴(kuò)散面積的擴(kuò)散流量為流量為cAdx則由式（則由式（2-20）可得）可得0

25、6NrRTD粘（2-23） 2022-3-23374、擴(kuò)散系數(shù)與淌度、摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系、擴(kuò)散系數(shù)與淌度、摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系在單位電場(chǎng)強(qiáng)度作用下，在單位電場(chǎng)強(qiáng)度作用下， 就是離子淌度，無(wú)限稀就是離子淌度，無(wú)限稀時(shí)為時(shí)為 ，由式（，由式（2-18）得此時(shí)的阻力為）得此時(shí)的阻力為 離子所受到的電力，在單位電場(chǎng)強(qiáng)度下數(shù)值上等離子所受到的電力，在單位電場(chǎng)強(qiáng)度下數(shù)值上等于離子的電量為于離子的電量為 在離子作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到的電力和阻力是平衡在離子作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到的電力和阻力是平衡的，故的，故dtdxUUr粘60|NFzUrNFz粘6|0（2-24） 由（由（2-23）、（）、（2-24）式和）式和Fz

26、Um得得22|FzRTFzRTUDm (2-25) 2022-3-23385、摩爾電導(dǎo)率與粘度之間的關(guān)系、摩爾電導(dǎo)率與粘度之間的關(guān)系由由 和和 得摩爾電導(dǎo)率得摩爾電導(dǎo)率和粘度之間的關(guān)系式為和粘度之間的關(guān)系式為06NrRTD粘22FzRTF|z|RTUDm粘粘常數(shù)rNrFzm0226 （2-26） 如果溶劑化離子在不同粘度的溶劑中其半徑是相如果溶劑化離子在不同粘度的溶劑中其半徑是相同的，則同的，則 常數(shù)粘m（2-27） 結(jié)論：粘度增大，電導(dǎo)便降低。要提高溶液的結(jié)論：粘度增大，電導(dǎo)便降低。要提高溶液的導(dǎo)電能力，必須設(shè)法減少其粘度。導(dǎo)電能力，必須設(shè)法減少其粘度。2022-3-2339作業(yè)作業(yè)1、名詞

27、解釋：電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、遷、名詞解釋：電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、遷移數(shù)、離子淌度。移數(shù)、離子淌度。2看圖分析（看圖分析（1）從電導(dǎo)率隨濃度變化的曲線圖分）從電導(dǎo)率隨濃度變化的曲線圖分析強(qiáng)、弱電解質(zhì)的電導(dǎo)率隨濃度變化的規(guī)律。析強(qiáng)、弱電解質(zhì)的電導(dǎo)率隨濃度變化的規(guī)律。為什么強(qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與溶液濃度的關(guān)為什么強(qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與溶液濃度的關(guān)系中會(huì)出現(xiàn)極大值？（系中會(huì)出現(xiàn)極大值？（2）從摩爾電導(dǎo)率與濃）從摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系圖說(shuō)明強(qiáng)、弱電解質(zhì)的度的關(guān)系圖說(shuō)明強(qiáng)、弱電解質(zhì)的 m與與c關(guān)系的關(guān)系的變化規(guī)律，并解釋它們表現(xiàn)出的差別變化規(guī)律，并解釋它們表現(xiàn)出的差別2022-3-2340 圖圖

28、電導(dǎo)率隨濃度變化的曲線電導(dǎo)率隨濃度變化的曲線 圖摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系圖摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系KClHCl4BaSO3、通過(guò)查表計(jì)算無(wú)限稀的、通過(guò)查表計(jì)算無(wú)限稀的，三種溶液中陰、陽(yáng)離子的遷移數(shù)三種溶液中陰、陽(yáng)離子的遷移數(shù) 2022-3-23414：計(jì)算：計(jì)算-ClH 和 在在25時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)2022-3-2342第二章 電解質(zhì)水溶液的動(dòng)態(tài)性質(zhì)l 離子淌度電位梯度為1伏.厘米-1時(shí)的離子運(yùn)動(dòng)速度，用uil 離子淌度與法拉第的乘積等于離子電導(dǎo)li：第一節(jié) 離子淌度、遷移數(shù)和比電導(dǎo)之間的關(guān)系2022-3-23432 2、離子的淌度、離子的淌度 離子的遷移數(shù)與離子遷移速度有關(guān)，離子的遷離子

29、的遷移數(shù)與離子遷移速度有關(guān)，離子的遷移速度大小又與什么因素有關(guān)呢？離子遷移是移速度大小又與什么因素有關(guān)呢？離子遷移是在電場(chǎng)作用下發(fā)生的，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，即電位在電場(chǎng)作用下發(fā)生的，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，即電位梯度越大，遷移速度越大。即離子的遷移速度梯度越大，遷移速度越大。即離子的遷移速度與所受的電場(chǎng)力成正比。則與所受的電場(chǎng)力成正比。則dxdEUEUxdxdEUEUx（2-13） 2022-3-2344陽(yáng)離子和陰離子的遷移數(shù)分別為：比電導(dǎo)1厘米和截面積為1厘米2導(dǎo)體的導(dǎo)電度。2022-3-2345陽(yáng)離子的流量：l 經(jīng)過(guò)過(guò)渡面的電流密度等于流量J+與n+F的乘積：通式為：總的電流密度為全部通過(guò)離子的加和：20

30、22-3-2346對(duì)于價(jià)型相同的電解質(zhì)n+=n-=n,和C+=C-=C對(duì)于價(jià)型相同的電解質(zhì)，上式變?yōu)椋?022-3-2347第二節(jié) 當(dāng)量電導(dǎo)及德拜-尤格爾-盎薩格理論簡(jiǎn)介l 當(dāng)量電導(dǎo)與濃度和溫度的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律 當(dāng)量電導(dǎo) 是1當(dāng)量的物質(zhì)處在兩極距離為1厘米，兩電極之間的電解質(zhì)溶液體積為10-3/CN時(shí)的導(dǎo)電度。當(dāng)量電導(dǎo)與比電導(dǎo)之間的關(guān)系為：2022-3-2348對(duì)對(duì) c0.001molL-1強(qiáng)電解質(zhì)溶液有下列經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：強(qiáng)電解質(zhì)溶液有下列經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：cconstmlg21lg對(duì)稀釋的弱電解質(zhì)溶液：對(duì)稀釋的弱電解質(zhì)溶液： )1 (cmm2022-3-2349對(duì)濃度較高的強(qiáng)電解質(zhì)溶液：對(duì)濃度較高的強(qiáng)電解質(zhì)溶液： )1 (3cmm2022-3-2350電導(dǎo)與溫度的關(guān)系：溫度范圍不寬溫度范圍比較寬2022-3-2351德拜-尤格爾-盎薩格理論大意2022-3-2352dtdxrf粘62摩擦力：f2=K摩.vK摩=2022-3-2353松弛時(shí)間對(duì)于1-1價(jià)型電解質(zhì)，松弛時(shí)間的近似計(jì)算公式：2022-3-2354松弛力l 離子云恢復(fù)平衡需要一定時(shí)間，但在電場(chǎng)作用下，離子不停地前進(jìn)，不允許離子云獲得整頓機(jī)會(huì)，其中心離子處在不對(duì)稱離子云的電場(chǎng)影響下，前進(jìn)收到妨礙，這種阻力叫做松弛力。2022