第七章電解質(zhì)（小結(jié)）指導(dǎo)老師：宋偉明制作人：劉翔宇丁少軍12/14/20251小結(jié)內(nèi)容基本概念自測(cè)習(xí)題練習(xí)題公式及應(yīng)用

12/14/202521.1電導(dǎo)和電導(dǎo)率

1.3離子摩爾電導(dǎo)率

1.2摩爾電導(dǎo)率

1.4離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律

1.5電子遷移數(shù)

1.6締合電解質(zhì)和非締合電解質(zhì)

1.7離子淌度——離子遷移率

1.8電解質(zhì)活度和離子平均活度

1.9電解質(zhì)活度系數(shù)和離子平均活度系數(shù)1.10離子強(qiáng)度

基本概念12/14/202531.1電導(dǎo)和電導(dǎo)率

電導(dǎo)是物體導(dǎo)電能力的量度，符號(hào)G,定義為電阻的倒數(shù)，即G=1/R。

電導(dǎo)率是面積為1m2

，高度為1m

的正立方體溶液或物體的電導(dǎo)，符號(hào)К，數(shù)值上等于電阻率的倒數(shù)，即К=1/ρ。

12/14/202541.2摩爾電導(dǎo)率

含1mol電解質(zhì)的溶液在相距1m且互相平行的兩電極之間的電導(dǎo)稱摩爾電導(dǎo)率，常用符號(hào)Λm,單位為S.m2.mol-1。

12/14/202551.3離子摩爾電導(dǎo)率

含1mol

正離子或負(fù)離子的溶液在相距1m且互相平行的兩電極之間的電導(dǎo)稱離子摩爾電導(dǎo)率，常用符號(hào)λ+,λ-表示，單位是S.m2.mol-1。

12/14/202561.4離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律

在無限稀的溶液中，電解質(zhì)摩爾電導(dǎo)率等于正離子和負(fù)離子摩爾電導(dǎo)率之和，數(shù)學(xué)式為

Λ∞m=

λ∞m,++λ∞m,-。

12/14/202571.5電子遷移數(shù)

電解質(zhì)溶液中的正離子和負(fù)離子在電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)時(shí)各自導(dǎo)電（搬運(yùn)電量）的分?jǐn)?shù)（份額），符號(hào)為t+，t-

,無單位。

12/14/202581.6締合電解質(zhì)和非締合電解質(zhì)

溶解在水中的電解質(zhì)，除形成單個(gè)的正、負(fù)離子外，還有以共價(jià)鍵結(jié)合的分子或離子締和物，這種電解質(zhì)稱締和電解質(zhì)。若形成的是未電離的分子，則稱弱電解質(zhì)；若形成的是離子締合物，則稱離子對(duì)電解質(zhì)。溶解在水中的電解質(zhì)只形成單個(gè)的正ˋ負(fù)離子,既無未離解的分子，也不形成離子締合物，這種電解質(zhì)叫非締合電解質(zhì)。

12/14/202591.7離子淌度——離子遷移率

在電場(chǎng)強(qiáng)度為1V.m-1或電場(chǎng)力為1N時(shí)正離子或負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)速度叫離子淌度，也叫離子遷移率或絕對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，符號(hào)U+，U-，單位為m2.V-1.s-1。

12/14/2025101.8電解質(zhì)活度和離子平均活度

對(duì)電解質(zhì)Mv+Av-（以B代表），在溶液中的活度定義

其中a+和a-

別為正、負(fù)離子的活度。如Al2(SO4)3，

離子平均活度定義為式中ν=-ν++ν-，

顯然，。

例如

MgCl2

，

。

對(duì)于Al2(SO4)312/14/2025111.9電解質(zhì)活度系數(shù)和離子平均活度系數(shù)

對(duì)電解質(zhì)，Mν+Aν-（以B代表），若濃度為mB，則其活度系數(shù)定義為。

γ+

和γ-為正、負(fù)離子的活度系數(shù)，如Cu(NO3)2,。

離子平均活度系數(shù)定義為，其中ν=ν-++ν-

，顯然，，對(duì)于Cu(NO3)2,。

12/14/2025121.10離子強(qiáng)度

離子強(qiáng)度是溶液中的離子電荷形成的靜電場(chǎng)強(qiáng)度的量度。定義式或,式中

mi,或C-i

表示離子濃度，Zi為離子電荷。12/14/2025132.1

Faraday電解定律

2.3摩爾電導(dǎo)率計(jì)算式

2.2

電導(dǎo)計(jì)算式

2.4離子遷移率計(jì)算式

2.5弱電解質(zhì)的極限摩爾電導(dǎo)率計(jì)算式

2.6離子遷移數(shù)與摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系式

2.7離子摩爾電導(dǎo)率與其淌度的關(guān)系式

2.8電離平衡常數(shù)與摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系式2.9Debye-Huckel極限公式2.10Kohltausxh經(jīng)驗(yàn)式

公式及應(yīng)用12/14/2025142.1

Faraday電解定律

n=Q/zF(1)意義:電極上發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)的量nM與通過的電量Q成正比。z是電極反應(yīng)式中的電子計(jì)量系數(shù)，這稱為Faraday電解第一定律。

m=QM/zF

（2）意義:通過一定的電量后，電極上發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)質(zhì)量m與其摩爾質(zhì)量M成正比，這稱Faraday電解第二定律。使用條件：（1)（2）兩式對(duì)電解池和電池中的任一電極都適用。

12/14/2025152.2電導(dǎo)計(jì)算式

G=1/R=κA/l意義：一物體的電導(dǎo)與其橫截面積A成正比,而與其長(zhǎng)度l成反比。對(duì)于電解質(zhì)溶液,電導(dǎo)與浸入溶液的電極面積成正比,而與兩電極間距離成反比。適用條件：包括電解質(zhì)溶液的任一導(dǎo)體。

12/14/2025162.3摩爾電導(dǎo)率計(jì)算式

Λm=κVm=κ/c意義：一電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率Λm與1mol電解質(zhì)溶液的體積Vm成正比，或說與其濃度C成反比。使用條件：任一電解質(zhì)溶液。電導(dǎo)率κ隨電解質(zhì)種類和溫度等條件變化。

12/14/2025172.4離子遷移率計(jì)算式(1)(1)

(2)意義:某種離子的遷移率等于該離子輸運(yùn)的電量分?jǐn)?shù)，或等于輸運(yùn)的電流分?jǐn)?shù)，或者說決定于正、負(fù)離子運(yùn)動(dòng)淌度的相對(duì)大小，或者說決定于正、負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速度的相對(duì)大小。適用條件：（1）（2）

兩式只適用于單一電解質(zhì)。若為混合電解質(zhì)，則。12/14/2025182.4離子遷移率計(jì)算式(2)

(3)

(4)(5)

適用條件:(3)(4)式適用于希托夫法。適用條件:(5)式適用于界面移動(dòng)法。

式中C為電解質(zhì)濃度，V是移動(dòng)區(qū)域的體積，I為電流強(qiáng)度，t是時(shí)間。12/14/2025192.5弱電解質(zhì)的極限摩爾電導(dǎo)率計(jì)算式意義：弱電解質(zhì)的極限摩爾電導(dǎo)率等于其正、負(fù)離子的極限摩爾電導(dǎo)率之和，它就是離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律。適用條件：弱電解質(zhì)溶液，極稀或較稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液。12/14/2025202.6離子遷移數(shù)與摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系式意義:某種離子的遷移數(shù)等于該離子的摩爾電導(dǎo)率與相應(yīng)電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率之比值。適用條件：濃度不太大或極稀的單一強(qiáng)電解質(zhì)溶液。12/14/2025212.7離子摩爾電導(dǎo)率與其淌度的關(guān)系式意義：某離子的摩爾電導(dǎo)率與其淌度之比等于Faraday常數(shù)。適用條件：濃度極小或濃度不太大的單一強(qiáng)電解質(zhì)溶液。12/14/2025222.8電離平衡常數(shù)與摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系式適用條件：1-1型弱電解質(zhì),且假定離子淌度不隨濃度變化。12/14/2025232.9Debye-Huckel極限公式意義：除離子電荷外，一種電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)只隨離子強(qiáng)度變化，而與電解質(zhì)本性無關(guān)。適用條件：濃度在0.01mol.kg-1以下的強(qiáng)電解質(zhì)溶液。T=298.15K時(shí),A=0.509(kg.mol-1)1/2。

12/14/2025242.10Kohltausxh經(jīng)驗(yàn)式意義：

電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率Λm與成直線關(guān)系。適用條件：1-1型強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液。

12/14/202525練習(xí)題判斷題計(jì)算題練習(xí)題12/14/202526（1）在電遷移過程中，電解質(zhì)溶液中的陰、陽離子輸運(yùn)的電量之和恰等于通過正、負(fù)兩電極的電量和。（No）（2）電解質(zhì)水溶液的電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率都隨溶液濃度減小而增大。（No）（3）影響電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的因素只有電解質(zhì)和溶劑本性及溶液濃度。（No）（4）電解質(zhì)溶液中離子在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)叫電遷移。（Yes）（5）電解質(zhì)的導(dǎo)電能力決定于其中離子的數(shù)目、價(jià)數(shù)和遷移率（淌度）。(Yes)1.判斷題

12/14/202527

1.(5.0分)

求298K時(shí)0.002mol

kg

NaCl和0.001mol

kg

ZnCl

混合溶液中Zn

的活度系數(shù)?

解：I=

(0.002+0.004+0.001

2

)=0.005

=-0.509

2

∴

=0.7178（二）．計(jì)算題

12/14/2025282.(10.0分)

某電導(dǎo)池先后充以0.001mol

dm

的

HCl、0.001mol

dm

的NaCl和0.001mol

dm

的NaNO

三種溶液,分別測(cè)得電阻為468,1580和1650Ω.已知NaNO

的摩爾電導(dǎo)率為121S

cm

mol

,如不考慮摩爾電導(dǎo)率隨濃度的變化,試計(jì)算:

0.001mol

dm

NaNO

溶液的電導(dǎo)率電導(dǎo)池常數(shù)l/A

此電導(dǎo)池中充以0.001mol

dm

HNO

溶液的電阻R和HNO

的摩爾電導(dǎo)率Λ解:(NaNO

)=cΛ/1000=1.21

10

S

cm

l/A=R=1.21101650=0.2cm

Λ(HCl)=1000

0.2/(0.001

468)=427S

cm

mol

Λ(NaCl)=100

0.2/(0.001

1580)=127S

cm

mol

Λ(HNO

)=Λ(HCl)+Λ(NaNO

)-Λ(NaCl)

=427+121-127=421S

cm

mol

(HNO

)=0.001

421/1000=4.21

10

S

cm

R=l/(ΚA)=0.2/(4.21

10

)=475Ω12/14/2025293.已知298K時(shí),HCl,NaAc及NaCl的Λ分別為426.15,91.01及126.46S

m

mol

,計(jì)算HAc在398K時(shí)的Λ(HAc).已知Λ(t

)=Λ(25

)[1+0.02(t-25)]

解：∵

Λ(HAc)=

(H

)+

(Ac

)={

(H

)+

(Cl

)}+{

(Na

)+

(Ac

)-{

(Na

)+

(Cl

)}

=Λ(HCl)+Λ(NaAc)-Λ(NaCl

∴Λ(HAc,298K)=426.15+91.01-126.46=390.70S

m

mol

又

∵

Λ(t

)=Λ(25

)[1+0.02(t-25)]

∴Λ(HAc,300K)=Λ(HAc,298K)[1+0.02(398-298)]=390.70(1+0.02

100)

=1172.10Smmol12/14/2025304.在電極距離為5cm的槽里注入

NaCl的稀水溶液,在極間加上4V的電壓時(shí),Na及Cl

在10分鐘內(nèi)分別移動(dòng)多少厘米?設(shè)Na,Cl

的離子淌度分別為5.1910和7.91

10

m

s

V

解：電勢(shì)梯度:dE/dx=4/5=0.8V

cm

=80V

m

Na

及Cl

的移動(dòng)速度:v(Na

)=U

dE/dx=5.19

10

80=4.15

10

m

s

v(Cl

)=U

dE/dx=7.91

10

80=6.33

10

m

s

10分鐘內(nèi)移動(dòng)的距離為:

Na

:4.15

10

600=0.249

10

m=0.249cmCl

:6.33

10

600=0.380

10

m=0.380cm12/14/2025315.298K時(shí),0.1mol

dm

KCl的電導(dǎo)率為1.289S

m

,用某一電導(dǎo)池測(cè)得0.1mol

dm

KCl的電阻為24.69Ω,0.01mol

dm

HAc溶液的電阻為1982Ω,

試求該HAc溶液的摩爾電導(dǎo)率和電離常數(shù).

已知Λ(HAc)=390.72

10

S

m

mol

解:

(AgCl)=

(溶液)-

(H

O)=(3.41-1.60)

10

=1.81

10

S

m

c

=

10

/Λ=1.81

10

10

/(1.383

10

)=1.31

10

mol

dm

K

=(c

)

=(1.31

10

)

=1.72

10

mol

dm

12/14/2025326.已知298K時(shí),測(cè)得

AgCl飽和溶液及所用純水的電導(dǎo)率分別為3.41

10和1.60

10

S

m

,又知Λ(AgCl)=1.383

10

S

m

mol

,計(jì)算AgCl在此溫度下的溶度積.解:l/A=

R=24.69

1.289=31.83m

(HAc)=l/(A

R)=31.83/1982=1.606

10

S

m

Λ=

/c=1.606

10

/(0.01

1000)=1.606

10

S

m

mol

=Λ/Λ=1.606

10

/(390.72

10

)=0.04110K=c

/(1-

)=0.01

(0.04110)

/0.95846=1.8

10

12/14/202533自測(cè)題填空題選擇題自測(cè)題12/14/202534（1）.無論是電池還是電解池內(nèi)的溶液中，通電時(shí)，陽離子總向————極遷移。(陰)（2）.某電解質(zhì)溶液，電導(dǎo)率為0.15S.m-1，摩爾電導(dǎo)率為15.0×10-3S.m2.moi-1，則其濃度為_______mol.dm-3。(0.01)（3）.某電解質(zhì)溶液中，兩平行電極浸入溶液的橫截面積2cm2,距離0.75cm,

溶液電阻200Ω,

則電導(dǎo)率為________S.m-1(0.1875)（4）.在負(fù)離子中，極限摩爾電導(dǎo)率最大的是（用符號(hào)表示）—————。(OH)（5）.25oCKCl溶液，測(cè)得其電阻為82.4Ω，已知該溶液的電導(dǎo)率為0.2768S.m-1，則電導(dǎo)池常數(shù)為_______m-1。(22.81)

1．填空題

12/14/202535

（1）．對(duì)電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體（電解質(zhì)溶液），下面說法中不正確的是（B

）（A）電子導(dǎo)體靠自由電子定向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電，離子導(dǎo)體靠離子定向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電（B）溫度升高，電子導(dǎo)體導(dǎo)電能力增強(qiáng)，而離子導(dǎo)體導(dǎo)電能力減弱（C）電解池和原電池工作時(shí)，電路中總存在這兩種導(dǎo)體（D）離子導(dǎo)體導(dǎo)電時(shí)總伴隨著化學(xué)反應(yīng)發(fā)生（2）．下列各種水體的電導(dǎo)率大小順序正確的是（B

）（A）

理想純水>去離子水>普通蒸餾水>自然水（B）自然水>普通蒸餾水>去離子水>理想純水（C）自然水>去離子水>普通蒸餾水>理想純水（D）理想純水>普通蒸餾水>去離子水>自然水2．選擇題12/14/202536（3).電解水溶液中離子來源于（B

）(A)電流引起電解質(zhì)電離(B)偶極水分子作用引起電解質(zhì)電離(C)水分子熱運(yùn)動(dòng)引起電解質(zhì)分裂(D)水中H+和OH-的靜電作用引起電解質(zhì)分子電離

(4).含0.002mKCl

和0.001mK3[Fe(CN)6]的混合水溶液中離子強(qiáng)度為(B)(A)0.006m(B)0.008m(C)0.005m(D)0.010m12/14/202537（5）.0.1mol.Kg-1CuCl2溶液中，離子平均活度系數(shù)

，則Cl-的活度值為

（

D）

(A)

0.1016(B)

0.2032(C)

0.01032(D)

0.041296.對(duì)于電解質(zhì)溶液，下列各式中不正確的關(guān)系式為:D(A)a

=(m

/m

)

(B)a

=(m

/m

)

(C)a=(m/m)(D)a=m12/14/2025387.對(duì)于電解質(zhì)溶液而言，

無法用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的量是：C（Ａ）離子淌度；（Ｂ）離子遷移數(shù)（Ｃ）某種離子的活度；（Ｄ）離子電導(dǎo)．

8.下面條件中哪一個(gè)不是摩爾電導(dǎo)率的定義所要求的:D

（Ａ）兩電極必須平行（Ｂ）兩電極相距１m

（Ｃ）電解質(zhì)的物質(zhì)的量為１mol

（Ｄ）溶液體積為１m

12/14/2025399.在ZnSO

水溶液中，ZnSO

的活度a與離子平均活度ａ的關(guān)系為（B）

（Ａ）a=a

（Ｂ）a=(a

)

（Ｃ）a=(a

)