电化学 · 观察与判断

电导率与摩尔电导率观察台

把一杯电解质溶液逐步稀释:仪表读数为什么变小,而“每摩尔电解质对应的导电指标”的指标反而常常变大?调节条件,先用现象把两个量分开。

κ:溶液的电导率(材料性质) Λₘ = κ / c:每摩尔电解质对应的导电本领 计算时 c 要换成 mol·m⁻³

溶液池:哪些粒子在搬运电荷?

数值为教学模型示意

κ = 0.00 S·m⁻¹
铜橙电极
锌灰电极
蓝色与橙色圆点向相反方向迁移

同一次稀释,两个量方向相反

蓝线:κ 橙线:Λₘ 圆点:当前条件

浓度变化时电导率与摩尔电导率的趋势横轴从低浓度到高浓度。蓝线显示电导率随浓度通常上升,橙线显示摩尔电导率随浓度通常下降。稀浓相对大小(各自归一化)

注意,这里最容易混淆

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  1. κ 是溶液的材料性质,由单位体积中的离子浓度及迁移率共同决定;均匀溶液在给定平行电极几何下,实际电导 G = κA/l,其中 A 为有效截面积、l 为电极间距。
  2. 稀释后单位体积离子变少,所以 κ 通常降低。
  3. 离子间牵制减弱;弱电解质还会进一步解离,因此 Λₘ 往往升高。

停一下:先判断再看答案

把同一种强电解质溶液从 0.10 mol·L⁻¹ 稀释到 0.010 mol·L⁻¹,哪种说法更合理?

教学示意模型:强电解质取 α = 1,Λm 的降低来自离子间相互作用。弱一元酸用 Ka = 1.8×10⁻⁵、α = 2Ka/[Ka+√(Ka²+4Kac)],c 以 mol/L 数值代入;只作理想稀溶液近似。温度因子为示意,未计算 Ka(T)。粒子图表示外加交变电场下的相反迁移,粒子数量不代表定量取样。