文档介绍：. cn
博学达真 大德至理
第八章 电化学
电化学的基本概念
电导及其应用
强电解质溶液理论简介
可逆电池和可逆电极
可逆电池热面移动法测量，这样，可以用实验测定量来计算所需的物理量。
例：在温度、浓度和电场梯度都相同的情况下，***化氢、***化钾、***化钠三种溶液中，***离子的运动速度是否相同？***离子的迁移数是否相同？
***离子的运动速度相同，但它的迁移数不同。因为氢离子、钾离子、钠离子的运动速度不同。
电导及其应用
1. 电导、电导率、摩尔电导率
2. 电导率、摩尔电导率与浓度的关系
3. 电导测定的应用
一、 电导、电导率、摩尔电导率
电导（electric conductance）
电导是电阻的倒数
电导与导体的截面积成正比，与导体的长度成反比
电导单位为
或
电导率（electric conductivity ）
电导率是电阻率的倒数
电导率单位为
或
因为
比例系数 称为电导率
相当于单位长度、单位截面积电解质溶液的电导
电导率的定义
摩尔电导率（molar conductivity ）
把含有1 mol 电解质的溶液置于相距单位距离的两个平行电极之间，这时溶液的电导称为摩尔电导率。
是含有1 mol电解质的溶液的体积
是电解质溶液的浓度
单位为
单位为
摩尔电导率的单位为
摩尔电导率示意图
摩尔电导率常用来比较电解质的导电能力
摩尔电导率必须对应于溶液中含有1mol电解质，但对电解质基本质点的选取决定于研究需要。
为了防止混淆，必要时在 后面要注明所取的基本质点。
基本质点有两种选法
或
显然有
例如，对 溶液
基本质点的选取在计算摩尔电导率时要与浓度一致
当浓度的单位用 时
代入单位，与数值一起运算，可得相同结果
电导池的类型
电导池电极通常用两个平行的铂片制成。
为了防止极化，一般在铂片上镀上铂黑，增加电极面积，以降低电流密度。
电导的测定实际就是电阻的测定
常用的惠斯通电桥如图所示：
AB为均匀的滑线电阻
I 是频率1000Hz左右的高频交流电源，G为耳机或阴极示波器。
M为放有待测溶液的电导池
为可变电阻，并联一个可变电容F,用来调节与电导池实现阻抗平衡
为待测电阻
接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过
根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导。
这时D，C两点的电位降相等，电桥达平衡。
电导率的测定一般要借助已知电导率的标准溶液
常用的是KCl标准溶液，其电导率有表可查。
将已知电导率的KCl标准溶液先放入电导池，测定电阻，得RKCl
将未知电导率的溶液放入电导池，测得电阻 Rx
两式相比，得：
电导率与溶液浓度的关系
强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。
弱电解质的电导率随浓度变化不大，在定温下电离常数有定值，离子数目变化不大，如醋酸。
中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不会太高，如KCl
当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低
摩尔电导率与溶液浓度的关系
由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mol，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子的迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。
不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。
强电解质摩尔电导率与溶液浓度的关系
是与电解质性质有关的常数
随着浓度下降， 升高
德国科学家Kohlrausch总结的经验式为：
通常当浓度降至 以下时， 与 之间呈线性关系。
将直线外推至
得到无限稀释摩尔电导率
弱电解质摩尔电导率与溶液浓度的关系
随着浓度下降， 开始升高不显著
浓度下降到很小时， 随浓度变化很快,但不成线性关系
弱电解质无限稀释的摩尔电导率不能用外推法得到。
Kohlrausch 根据大量的实验数据，发现了一个规律
这就称为Kohlrausch 离子独立移动定律
在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响
电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和：
这样，弱电解质的 可以通过强电解质的 或从表值上查离子的 求得。
根据离子独立移动定律，迁移数又可表示为
对于强电解质,在浓度不太高时,近似有
一些物理量之间的