电化学1--物理化学教案(华中师范大学).ppt

物理化学
华中师范大学化学系物理化学课程组
电子教案
第九章
电化学基础知识
第九章
§ 电解质溶液的导电特征
§ 电解质的活度和活度因子
§ 可逆电池及电动势
§ 电极电势与可逆电化学系统热力学
§ 实际电极过程
§
电解质溶液的导电特征
一离子的电迁移与迁移数
二电导、电导率
三摩尔电导率
四离子独立运动定律
五电导的测定及应用
离子的电迁移率
离子在电场中运动的速率用公式表示为:
式中为电位梯度,比例系数和分别称为正、负离子的电迁移率,又称为离子淌度(ionic mobility),即相当于单位电位梯度时离子迁移的速率。它的单位是。
电迁移率的数值与离子本性、溶剂性质、温度等因素有关,可以用界面移动法测量。
离子迁移数的定义
把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数(transference number)用符号表示。
是量纲为1的量,数值上总小于1。
由于正、负离子移动的速率不同,所带的电荷不等,因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。
其定义式为:
如果溶液中只有一种电解质,迁移数在数值上还可表示为:
负离子应有类似的表示式。
如果溶液中有多种电解质,共有 i 种离子,则:
离子的迁移数
离子电迁移的规律:
1-1价电解质通入5 mol电子的电量
离子电迁移的规律:
[2]由于离子的电迁移速率不同,电迁移与电极反应同时进行的结果,必然会引起两电极区电解质的量的变化不一样。
[3]由任一电极区某种离子电迁移的量和电极反应的量可以求出该种离子的迁移数
[1] 任一电极区离子物质的量的改变值Δn 是离子的电迁移物质的量:n(迁移)(迁出为负)和电极反应物质的量:n(电解)(消耗为负)共同作用的结果:
单种1-1价电解质
迁移数的测定方法--Hittorf 法
在Hittorf迁移管中装入已知浓度的电解质溶液,接通稳压直流电源,
小心放出阴极部(或阳极部)溶液,称重并进行化学分析,根据输入的电量和极区浓度的变化,就可计算离子的迁移数。
通电一段时间后,电极附近溶液浓度发生变化,中部基本不变。