Dẫn điện của dung dịch chất điện giải:

Một phần của tài liệu Giáo trình hóa lý (Trang 39 - 41)

+ Khi cĩ dịng điện 1 chiều đi qua chất dẫn điện loại 2, lượng điện được chuyển về các điện cực là nhờ các ion tự do. Những ion dương (cation) chuyển về điện cực âm (catod), cịn những ion tích điện âm (anion) chuyển về điện cực dương (anod).

+ Điện trở trong dung dịch chất điện giải (R) cũng giống như trong bất kì chất dẫn điện nào phụ thuộc vào bản chất của chất dẫn điện, tiết diện ngang và chiều dài của nĩ, tức là R=ρ.l/s, trong đĩ ρ là điện trở riêng của chất dẫn điện phụ thuộc vào bản chất của nĩ, l là chiều dài và s là tiết diện ngang (xem H.V.1).

l S

dung dịch chất điện giải

H.V.1: Sơ đồ điện trở của dung dịch chất điện giải.

Khi l=1cm và s=1cm2 thì R=ρ. Như vậy, điện trở riêng là điện trở của 1 chất dẫn điện cĩ chiều dài 1cm và cĩ tiết diện ngang là 1 cm 2.

+ Trong điện hĩa, người ta thường đánh giá tính chất dẫn điện của chất dẫn điện bằng đại lượng nghịch đảo của điện trở riêng và được gọi là độ dẫn điện riêng (χ).

χ ρ

= 1 (V-9), độ dẫn điện riêng cĩ thứ nguyên là Ω-1.cm-1.

+ Sự phụ thuộc của độ dẫn điện riêng vào nồng độ dung dịch như sau: const.α.C (V-10) và đồ thị χ-C sẽ là một đường cong cĩ cực đại cĩ dạng như trên H.V.2.

= χ

H.V.2: Đồ thị χ-C H.V.3: Đồ thị λ-C H.V.4: Đồ thị λ-C1/2.

+ Để tiện lợi hơn trong việc nghiên cứu, người ta thường sử dụng cái gọi là độ dẫn điện đương lượng. Độ dẫn điện đương lượng liên hệ với độ dẫn điện riêng theo hệ thức:

λ =1000χ /C (V-11), trong đĩ C là nồng độ đương lượng. Thứ nguyên của độ dẫn điện đương lượng là Ω-1.cm2.đlg-1.

Độ dẫn điện đương lượng phụ thuộc vào nồng độ dung dịch (xem H.V.3). Khi nồng độ dung dịch giảm thì độ dẫn độ dẫn điện đương lượng tăng. Với sự pha lỗng dung dịch, độ dẫn điện sẽ tăng lên đến 1 giá trị giới hạn nào đĩ. Giá trị giới hạn của độ dẫn điện đương lượng gọi là độ dẫn điện khi pha lỗng vơ cùng và được kí hiệu là λ∞

hay λo. Khi C→0 thì α→1, nghĩa là chất điện giải phân li hồn tồn, lúc đĩ ta cĩ λo. Ngược lại, khi C tăng thì α giảm, do đĩ λ giảm.

Sự phụ thuộc của độ dẫn điện đương lượng của chất điện giải mạnh vào nồng độ cĩ dạng như trên H.V.4 và đã được Conrausơ đưa ra cơng thức thực nghiệm sau đây:

λ=λo-A.C1/2=λo-A1.C1/2-A2.C1/2 (V-12), trong đĩ A, A1 và A2 là các hằng số kinh nghiệm.

+ Độ dẫn điện khơng những phụ thuộc vào tổng số ion cĩ mặt trong dung dịch mà cịn phụ thuộc vào độ nhớt của dung dịch và nhiệt độ.

- Khi tăng nồng độ thì độ nhớt của dung dịch tăng; do đĩ, làm giảm tốc độ chuyển động của các ion và vì vậy, độ dẫn điện giảm.

- Khi tăng nhiệt độ thì độ nhớt của dung dịch giảm, do đĩ độ dẫn điện tăng (khác với chất dẫn điện loại1).

+ Độ dẫn điện khi pha lỗng vơ cùng của chất điện giải bằng tổng độ dẫn điện khi pha lỗng vơ cùng của các ion tạo nên chất điện giải đĩ, tức là: λo=λo++λo-(V-13).

Một phần của tài liệu Giáo trình hóa lý (Trang 39 - 41)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(127 trang)