【2017年整理】电化学二电解质溶液.pptVIP

第2章 电解质溶液;2.1 离子水化;电解质定义;电解质溶液导电机理;电解质分类 ;2.1.2 水的结构;冰的结构;2.1.3 离子水化(Ionic Hydration);离子水化能量的变化;离子水化：由于离子与水的作用而引起离子与水结构上的总变化称为离子水化。;水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。 水化膜可分为原水化膜与二级水化膜。;原水化（或化学水化）：溶液中紧靠离子的第一层水分子与离子结合得比较牢固，它们基本上能与离子一起移动，不受温度的影响。这部分水化作用称为原水化。 它所包含的水分子数目称为原水化数。 二级水化（或物理水化）：第一层以外的水分子也受到离子的吸引作用，使水的原有结构遭到破坏，但与离子联系得比较松散，温度对它的影响很大，这部分水化作用叫做二级水化。 它所包含的水分子数目称为二级水化数。; 离子水化产生两种影响 ： 溶剂对溶质的影响：离子水化减少溶液中自由分子的数量，同时增加离子的体积； 溶质对溶剂的影响：带电离子的水化破坏附近水层的四面体结构，改变邻近水分子层的介电常数。;习 题;在温度较低时，水中不完全是液态，还有一些微小的冰晶体。在冰晶体中，每个分子以一定的规律排列在晶体点阵内，每个分子都被四个分子所包围，四个分子在空间构成一个四面体。而液态水中的分子，排列比较杂乱，不像冰晶体中的分子那样规则排列。虽然这些水分子在液态水中运动比在冰晶体中更自由些，但是分子间的平均距离却比在冰中小，所以液态水的密度比固态水的密度大。 在温度4℃上下，水中有两种使密度发生改变的效应：一是由于温度升高，液态水的分子热运动加剧，分子间的平均距离增大，致使水的密度减小；另一种是由于温度升高，水中所含有的冰晶体逐渐熔解，分子间的平均距离减小，致使密度增大。在1大气压（101.325千帕）下，水温低于4℃前，后一种效应占优势；而水温高于4℃后，前一种效应占优势。设想一定质量的水，温度从0℃逐渐升高到5℃，根据上面的分析，水的体积将先减小后增大，密度则先增大后减小，在4℃时体积最小，密度最大。实际上，温度越过4℃以后，冰晶体会越来越少，直至消失，水就进入正常膨胀状态了。;2.2 电解质活度与活度系数;两种物质混合在一起形成溶液时，若它们混合前后的体积无变化，而且混合后无任何热效应，则所形成的溶液为理想溶液。 理想溶液不要求分子体积为零,但要求各种分子的大小,形状相似. 许多实际溶液体系性质很接近理想溶液: 同系物混合所组成的溶液, 同分异构体所组成的溶液等 也可将非电解质的无限稀溶液看作是一种理想溶液 ;热力学定义: 若溶液中任一组分在全部浓度范围内(0≦xi≦1)均服从拉乌尔定律,则其为理想溶液. ;（2）化学势(chemical potential);非体积功为零时，化学势是多相系统中物质转移方向和限度的判据 i 物质自发地从?i高的相向?i低的相转移 相平衡时，每一组分在各相中的化学势必定相等;（3）理想溶液中某组分i的化学势 ;（4）真实溶液中某组分i的化学势;Activity coefficient;2.2.2 溶质的三种浓度标度;相应的化学势;实际溶液中的化学势;活度的标准状态;2.2.3 电解质的平均活度;离子的活度和化学势 ;按下面的规定，给出电解质的平均活度、平均活度系数和平均浓度的概念;令: 定义： ;计算;重量摩尔浓度m;习 题 ;2.3 扩散;2.3.1 液相传质的三种方式(Mass Transfer) ;扩散;;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;2.4 电迁移;①1摩尔电荷数为1的离子→1F ②则1摩尔电荷数为zi的离子→ziF ③ziFqe→单位时间单位面积上通过的电量→单位面积上通过的电流→电流密度→J;2.4.1 电导率与当量电导率 ;电导率： 边长为单位长度的立方体溶液所具有的电导。;电导的测量; 上图又称韦斯顿电桥。AB为均匀的滑线电阻，R1为可变电阻，并联一个可变电容以便调节与电导池实现阻抗平衡，E为放有待测溶液的电导池，电阻待测。G为耳机或阴极示波器，接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过，如用耳机则听到声音最小，这时D，C两点电位降相等，电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导。;测量步骤;当电桥达到平衡后： 于是，用标准KCl溶液标定出电导池常数后，通过上式即可计算出待测溶液的电导。