07章电解质溶液分析.ppt

物理化学电子教案 —第七章 学习要求 1.掌握电解质溶液导电性能的表示法和测定法。 2.理解电导与离子浓度和运动速率的关系以及有关定量计算和应用。 3.理解离子迁移数的概念和测定方法。 4.了解电解质溶液理论的发展概况,活度系数的意义和计算。 引言 引言 引言 电化学的基本概念 电化学的基本概念 7.1 电导——电导、电导率、摩尔电导率 7.1 电导——电导池常数 7.3 电导与离子的运动律——迁移数 影响迁移数的因素: 7.3 电导与离子的运动——迁移数的测定方法 迁移数的测定方法-- Hittorf 法(例题） 迁移数的测定方法-- Hittorf 法(例题） ?? 的值可测或用德拜--休克尔公式计算p545表7.9 一、基本概念 作业 复习思考题：P387，1----10 习题：P389，1，2，4，5，7，8，9，11， 12，14，15，17 解法2：先求 的迁移数，以 为基本粒子。 已知 解法3 先求 的迁移数，以 为基本粒子。 阴极上 不发生反应，电解不会使阴极部 离子的浓度改变。电解时 迁向阳极，迁移使阴极部 减少。 迁移数的测定方法-- Hittorf 法(例题） 2、在希托夫法测定迁移数的实验中，用Ag电极电解AgNO3溶液，测出在阳极部AgNO3的浓度增加了x mol，而串联在电路中的Ag库仑计上有y mol的Ag析出，则Ag+离子迁移数为 ( ) （A）x / y （B）y / x （C）( x-y ) / x （D）( y-x ) / y D 迁移数的测定方法-- Hittorf 法(例题) 2．界面移动法 设毛细管半径为r，截面积 A = ? r2 aa’与bb’之间距离为l ，溶液体积 V = l · A。 H+迁移的电量为 H+的迁移数为： 则H+迁移的数量为cVL， 3．电动势法 7.3 电导与离子的运动——迁移数的测定方法 一、 检验水的纯度 去除杂质的方法较多，根据需要，常用的方法有： (1) 用不同的离子交换树酯，分别去除阴离子和阳离子，得去离子水。 (2) 用石英器皿，加入KMnO4和KOH，去除CO2及有机杂质，二次蒸馏，得“电导水”。 7.4 电导测定的应用P373 ——— Ostwald稀释定律（Ostwald’s dilution law） 二、计算弱电解质的解离度和解离常数 7.4 电导测定的应用P373 三、测定难溶盐的溶解度或溶度积Ksp 即： 四、电导滴定（酸碱反应，沉淀反应） 优点：与溶液是否有色或指示剂的灵敏度无关，并能自动纪录 7.4 电导测定的应用 非理想溶液: 一、活度 推导: 7.5 强电解质溶液理论简介——活度P376 定义: 7.5 强电解质溶液理论简介——活度 影响?? 的因素： （1） ?? 随溶液浓度降低而增加（无限稀释时?? ?1），一般?? 1 ，但浓度增加到一定程度后， ?? 反而增加，甚至大于1，如HCl，这是由于离子的水化作用造成（束缚了离子的运动，相当于降低浓度） （2）电解质类型相同，浓度相同时， ?? 近似相等 （3）浓度相同时，不同类型电解质?? 相差大，|z+z-|越大，偏离理想行为越大。 结论：影响的因素主要是浓度和离子的价数，并且价数越高，影响就越大。 7.5 强电解质溶液理论简介——活度 二、离子强度（溶液中由于离子电荷所形成的静电场的强度的一种度量） mi 为i 种离子的真实质量摩尔浓度 单位：mol·kg-1 弱电解质 m实 = m? 某种电解质：I = k mB (见p547表7.10) 路易斯经验式： van’t Hoff 因子（系数） 三、强电解质溶液的离子互吸理论 1887年，阿累尼乌斯提出了部分电离学说 1923年，德拜－休克尔提出强电解质溶液理论： 强电解质在低浓度溶液中完全电离，强电解质与理想溶液偏差主要由离子之间的静电引力所引起。 7.5 强电解质溶液理论简介——离子强度 离子氛（ionic atmosphere） ? 离子氛是球形对称的；离子氛的性质决定于离子的价数、溶液的浓度、温度和溶剂的介电常数等 德拜-休克尔极限定律 式中A与T及溶剂有关； 298K水溶液中A = 0.509(mol-1·kg)1/2 适用范围：I 0.01mol·k