物理化學(xué):第十六章 電解質(zhì)溶液總結(jié)、習(xí)題_第1頁
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第十六章電解質(zhì)溶液總結(jié)、習(xí)題電解質(zhì)溶液的一些特殊性質(zhì)(1)平衡性質(zhì):電解質(zhì)溶液的活度(2)傳遞性質(zhì):離子的遷移、電遷移率、遷移數(shù)、電導(dǎo)(G)、電導(dǎo)率(κ)摩爾電導(dǎo)率()第一類電解質(zhì)溶液活度的關(guān)系一、基本概念電解質(zhì)溶液活度的理論離子氛的概念德拜-休克爾極限公式~強電解質(zhì)稀溶液電解質(zhì)溶液的一些實驗規(guī)律:電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系出現(xiàn)極值。強電解質(zhì)的稀溶液:離子獨立運動定律:對運用的理解和討論

的“m”指1mol指定的電解質(zhì),c是這種電解質(zhì)的濃度,二者必須匹配。弱電解質(zhì)(如HAc)微溶鹽“m”指1molHAc分子,它包括已解離及未解離的HAc,但均是溶解的HAc“m”指1mol已解離的HAc

(H+,Ac-),它是無限稀釋的溶液,體積十分大。由于微溶鹽的溶解度c很小,故c

很小。c為電解質(zhì)溶液HAc的總濃度(表觀濃度)

為已解離的1molHAc所成溶液濃度c

是溶解并且電離的電解質(zhì)濃度

對同一HAc溶液,可同時用和的概念,只是前者為1mol表觀的HAc,后者為1mol完全解離的HAc,雖兩者,但鑒于是同一溶液,它們的是相同的。(1)平均離子活度電解質(zhì)作為整體的活度

例:平均離子質(zhì)量摩爾濃度二、重要公式強電解質(zhì)溶液(3)德拜-休克爾極限公式:適用條件是強電解質(zhì)稀溶液(z-為負值)

(2)離子強度(4)法拉第定律z_反應(yīng)電荷數(shù),≠離子電荷數(shù)ziF_法拉第常數(shù)=Le=96485C·mol-1(5)電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率(6)摩爾電導(dǎo)率(7)科爾勞施(F.Kohlrausch)關(guān)系適用于強電解質(zhì)稀溶液(8)離子獨立運動定律,對強、弱電解質(zhì)均適用。

和是無限稀釋時電解質(zhì)、正負離子的摩爾電導(dǎo)率。(9)弱電解質(zhì)的解離度和平衡常數(shù)t=0c0平衡時0例(10)計算微溶鹽的溶解度(c)和溶度積(Ksp)Kc、Ksp中c的單位為mol·dm-3,不是mol·m-3例如溶解度為c的Ag2CrO4溶液的(11)計算水的離子積純水本身是一種弱電解質(zhì)例1、基本單元為,和的離子在25℃無限稀釋水溶液中的摩爾電導(dǎo)率分別為,和。試求濃度為的KCl和的水溶液在25℃時的電導(dǎo)率分別為多少?

解:注:,因為稀溶液,是常數(shù),不隨濃度發(fā)生變化,電導(dǎo)率和濃度成正比,。因為是極稀溶液,例2、試分別寫出質(zhì)量摩爾濃度均為b的Na3PO4、H2SO4溶液的、、的表達式。解:對于Na3PO4水溶液:注:掌握第一類電解質(zhì)溶液各種活度之間的關(guān)系對于H2SO4水溶液:例3、試分別計算由NaCl,CuSO4,LaCl3各0.025mol溶于1kg水時的離子強度,并計算該混合溶液中的CuSO4的,已知A=1.1709解:對NaCl、CuSO4和LaCl3水溶液分別有注:掌握離子強度的定義式和德拜-休克爾極限公式。(z-為負值)

例4、測得的HAc溶液在298K時的摩爾電導(dǎo)率為。試計算醋酸在此濃度時的解離度和解離常數(shù)。解:注:應(yīng)用電導(dǎo)率的測定,計算弱電解質(zhì)的解離度和解離平衡常數(shù)。t=0c0平衡時解:將電離的那部分水視為強電解質(zhì),設(shè)想兩極板間有1mol已解離的水,則全部水可視為關(guān)于這1mol水的無限稀釋的水溶液,摩爾電導(dǎo)率為例5、25℃時純水的電導(dǎo)率為,純水的密度為,試求水的Kw

水的離子積:注:應(yīng)用電導(dǎo)率的測定,計算水的離子積解法二:水的濃度c=1000×0.997/18.02=55.33mol·dm-3

=55.33×103mol·m-3

例6、291K時測得CaF2的飽和水溶液的電導(dǎo)率為,水的電導(dǎo)率為。假定CaF2完全解離,求CaF2的溶解度和溶度積。已知

注:應(yīng)用電導(dǎo)率的測定,計算微溶鹽的溶解度和溶度積解:溶解度3.用希托夫法測定離子的遷移數(shù)時,需在某電極區(qū)對某離子進行物料衡算,其衡算的結(jié)果為

(對、錯)

1.平均離子活度的定義式是

,電解質(zhì)作為整體的活度與及的關(guān)系為

。2.試寫出德拜-休克爾極限公式,并指出它的適用條件第十六章概念題

適用條件:強電解質(zhì)稀溶液對4.由離子遷移數(shù)實驗數(shù)據(jù)處理可知。但若這樣的離子不參與電極反應(yīng),即△n電極反應(yīng)=0的情況下應(yīng)如何計算。5.無論是強電解質(zhì)還是弱電解質(zhì),κ總是隨濃度c的增大而增大,經(jīng)極值后再隨c

的增大而減小,為什么?6.無論是強電解質(zhì)還是弱電解質(zhì),總是隨濃度c的增大而減小,為什么?

這是由于隨著濃度的增大,單位體積的離子數(shù)目增多,有利于導(dǎo)電;而隨著單位體積的離子數(shù)目的增多,離子間的相互作用逐漸增強,又使導(dǎo)電能力減弱。

對于強電解質(zhì)完全歸因于離子間相互作用的增強。而對于弱電解質(zhì)則主要歸因于解離度的減小。7.離子獨立運動定律是科爾勞施通過實驗發(fā)現(xiàn)的,可用式子表示為

。8.已知25℃時,無限稀釋的水溶液中Na+和的摩爾電導(dǎo)率分別為50.1×10-4和79.8×10-4S·m2·mol-1,則Na2SO4在無限稀釋水溶液中的摩爾電導(dǎo)率為

。9.科爾勞施經(jīng)驗公式的適用條件是

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