第8章 电解质溶液

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1、第8章电解质溶液本章要求：了解电解质溶液的导电机理。理解表征电解质溶液导电能力的物理量。理解电解质活度和离子平均活度系数的概念。了解离子氛的概念和Debye-Huckel极限公式。理解离子迁移数。电解质溶液是指溶质溶于溶剂中后，溶质能完全解离或部分解离成离子所形成的溶液。它普遍正在于自然界及生物体中。1.电解质溶液的热力学性质由于正、负离子的静电作用，电解质溶液的性质与理想稀溶液的性质发生偏离，故引入离子平均活度和离子平均活度因子等概念。2.电解质溶液的导电性质电解质溶液是离子导体,为表征电解质溶液的导电能力，引入了电导、电导率、摩尔电导率、离子迁移数、电迁移率等概念。§8.1电解

2、质溶液研究的内容3、电解池、原电池和法拉第定律（1）导体的种类第一类导体（电子导体）：金属、石墨等第二类导体（离子导体）：电解质溶液、熔融电解质等与温度的关系（超导体）（2）电解池定义：利用电能发生化学反应的装置。电极反应电池反应阳极阴极正极负极（3）原电池定义：利用两极的电极反应产生电流的装置。（4）法拉第定律每通过96485.309C的电量，在任一电极上发生得失1mol电子的电极反应，同时与得失1mol电子相对应的任一电极反应的物质的量也为1mol。F=Le=96485.309C/mol法拉第常数§8.2电解质溶液的电荷传导性质1.电解质的类型(1)电解质的分类电解质是指溶于溶

3、剂或熔化时能形成带相反电荷的离子，从而具有导电能力的物质。强弱电解质的划分除与电解质本身性质有关外，还取决于溶剂性质。例如，CH3COOH在水中部分电离属弱电解质，而在液氨中则全部电离，属强电解质。根据电解质电离度大小分类：电解质分为在溶剂中全部电离；在溶剂中部分电离。以离子键结合的电解质属真正电解质，如NaCl、CuSO4以共价键结合的电解质属潜在电解质，如HCl、CH3COOH本章仅限于讨论电解质的水溶液，故采用强弱电解质的分类法。根据电解质的结合键类型分类：电解质分为；。(2)电解质的价型z+、z离子电荷数(z为负数)。设电解质S在溶液中电离成Xz+和Yz-离子：由

4、电中性条件，则强电解质可分为不同价型，例如：NaNO3z+＝1｜z-｜＝1称为1-1型电解质；BaSO4z+＝2｜z-｜＝2称为2-2型电解质；Na2SO4z+＝1｜z-｜＝2称为1-2型电解质；Ba(NO3)2z+＝2｜z-｜＝1称为2-1型电解质。§8.2电解质溶液的导电性质1.电导及电导率和摩尔电导率(1)电导及电导率(8-1)电导是电阻的倒数G电导,单位是西门子;符号为S，1S=1Ω-1。均匀导体在均匀电场中的电导G与导体截面积A成正比，与其长度l成反比，即(8-2)电导率，单位为S·m-1。对电解质溶液,同样适用。电解质溶液的电导率是两极板为单位面积，其距离为单位长

5、度时溶液的电导,即=K(l/A)G(8-3),称为电导池常数，单位：m-1,与电导池几何特征有关。(2)摩尔电导率(8-4)c电解质溶液的物质的量浓度，单位为mol·m-3，κ电导率，Λm的单位为S·m2·mol-1。在表示电解质的摩尔电导率时，应标明物质的基本单元。例如，在某一定条件下：Λm(K2SO4）＝0.02485S·m2·mol-1Λm(K2SO4）＝0.01243S·m2·mol-1(3)电导率及摩尔电导率与电解质的物质的量浓度的关系①电导率与电解质的物质的量浓度的关系电导率随电解质的物质的量浓度的增大而增大，经过极大值后则随物质的量浓度的增大而减小。它们的共同

6、点是：由图可见：强酸、强碱的电导率较大，其次是盐类，它们是强电解质；而弱电解质CH3COOH等为最低。k/(Sm-1)H2SO4KOHKClMgSO4CH3COOH015510c/(moldm-3)20406080图8-2电导率与浓度的关系②摩尔电导率与电解质的物质的量浓度的关系(i)：强电解质和弱电解质的m随电解质的cB减小而增大，但增大情况不同。(ii)：强电解质的Λm随电解质的cB降低而增大的幅度不大，在溶液很稀时，Λm与电解质的cB成直线关系，将直线外推至cB=0时所得截距为无限稀薄的摩尔电导率。(iii)：弱电解质的Λm在较浓的范围内随电解质的cB减小而增大的幅度

7、很小，而在溶液很稀时，Λm急剧增加，因此对弱电解质不能外推求。图8-3某些电解质的水溶液的摩尔电导率与其浓度的平方根关系(298.15K)400300200100m/(Scm2mol-1)HClNaOHAgNO3CH3COOH00.51.01.52.离子在电场中的运动速率与电导(1)离子的电迁移率溶液中的离子一方面受到电场力的作用，获得加速度，同时离子在溶剂分子间挤过时，受到阻止它前进的粘性摩擦力的作用，两力均衡时，离子便以恒定的速率运动，此时的速率称为离子的漂