考研物理化学.pptx

1 考研物理化学 2 电解质溶液 溶质能完全解离或部分解离成离子所形成的溶液。 导电性质 是离子导体，引入电导、电导率、摩尔电导率、离子迁移数、电迁移率等概念表征电解质溶液的导电能力。 热力学性质 离子的静电作用使其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。 8.0 研究内容和方法 第1页/共26页 I 电解质溶液的电荷传导性质 第2页/共26页 4 8.1.1 电解质的分类 电解质：溶于溶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。 根据电离度分类： · 强电解质——全部电离 · 弱电解质——部分电离 电离度与电解质本性、溶剂性质有关。如CH3COOH在水中属弱电解质，在液氨中则属强电解质。 8.1 电解质的类型 本章采用的分类法 第3页/共26页 5 8.1.1 电解质的分类 电解质：溶于溶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。 根据电离度分类： 根据结合键分类： · 真正电解质：以离子键结合，如 NaCl、CuSO4 · 潜在电解质：以共价键结合，如 HCl、CH3COOH 8.1 电解质的类型 第4页/共26页 6 8.1.2 电解质的价型 强电解质B在溶液中电离成和离子： Bz   z  z+、z-——离子电荷数（z-为负数） 电解质的价型为： z+-z-型，例： NaNO3 z+＝1 ｜z-｜＝1 1 -1 型电解质； BaSO4 z+＝2 ｜z-｜＝2 ？-？型电解质； Na2SO4 z+＝1 ｜z-｜＝2 ？-？ 型电解质； Ba(NO3)2 z+＝2 ｜z-｜＝1 ？-？ 型电解质。 8.1 电解质的类型 第5页/共26页 7 8.2.1 电导及电导率 G = 1/R G：电导，单位：西门子（S），1S=1Ω-1。 G =  (A/l ) ：电导率，单位：S·m-1。是两极板面积A、距离l为一个单位时溶液的电导。 　　K(l/A)= l/A，电导池常数，电导池几何特征 8.2 电导、电导率、摩尔电导率  因为不考虑电极规格，比G更好地描述导电能力。 　导电能力还与数目有关，为反映本质，应统一数量。 第6页/共26页 8 8.2.2 摩尔电导率 Λm κ/c Λm：摩尔电导率，单位： S · m2 · mol-1 ，  应标明物质的基本单元： Λm(K2SO4）= 0.02485 S·m2·mol-1 Λm[(1/2)K2SO4]= 0.01243 S·m2·mol-1 8.2 电导、电导率、摩尔电导率 第7页/共26页 9 κB及Λm（B）与cB的关系 1. κB与cB的关系 ① κB随cB的增大而增大，经过极大值后则减小。 ② 强电解质：强酸、强碱的电导率较大，其次是盐类；弱电解质：CH3COOH等最低。 8.2 电导、电导率、摩尔电导率 第8页/共26页 10 2. Λm（B）与cB的关系  m都随cB 减小而增大： 强电解质：Λm增幅不大，稀时与cB1/2成直线关系，外推直线可得无限稀薄摩尔电导率Λm ； 弱电解质：Λm在浓时增幅小，稀时剧增，不能外推求Λm。 κB及Λm（B）与cB的关系 8.2 电导、电导率、摩尔电导率 第9页/共26页 11 8.3.1 离子的电迁移率 离子受到电场力的作用加速， 挤过时溶剂分子间时受到粘性摩擦力的阻挡， 　　均衡时，离子恒速运动——离子漂移速率（  B）。 在一定温度和浓度下， B与电场强度成正比。单位电场强度下的 B叫离子的电迁移率（ uB） uB B/E 8.3 离子电迁移率、离子独立运动定律 第10页/共26页 12 8.3.2 离子独立运动定律 一些强电解质的无限稀释摩尔电导率（） 科尔劳施根据大量实验事实总结出：两种离子与同种异性离子构成的电解质m差一定。  无限稀释时，各