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1、?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,紧密结合教材,围绕教学大纲,方便教师讲课,便于学生理解,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电能,化学能,电解,电池,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电解质溶液的导电机理,A.,自由电子作定向移动而导电,B.,导电过程中导体本身不发生变化,C.,温度升高，电阻也升高,D.,导电总量全部由电子承担,又称电子导体，如金属、石墨等。,1.,第一类导体,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,两类导体,A.,正、负离子作反向移动而导
2、电,B.,导电过程中有化学反应发生,C.,温度升高，电阻下降,D.,导电总量分别由正、负离子分担,第二类导体,又称离子导体，如电,解质溶液、熔融电解质等。,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,一、电解质溶液的导电机理,离子迁移方向：,Cl,-,H,+,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,离子的电迁移现象,Cl,-,H,+,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电解质溶液的电导率和摩尔电导率,?,电导、电导率、摩尔电导率,?,电导率、摩尔电导率与浓度的关系,?,离子独立移动定律,?,上一内容,?,
3、下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,一、电导,电导,电导是电阻的倒数，单位为,或,。,1,?,?,S,1,G,R,?,电导,与导体的截面积成正比，与导体的长度成,反比：,G,A,G,l,?,U,I,R,G,I,U,?,?,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,二、电导率,电导率（,electrolytic conductivity,）,因为,A,G,l,?,比例系数,称为电导率。,k,电导率相当于单位长度、,单位截面积导体的电导，,单位是,或,。,1,S,m,?,?,1,1,m,?,?,?,?,电导率也就是电阻率的倒数：,G,l,k,A,?,1,
4、l,A,k,R,?,?,?,?,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,三、摩尔电导率,摩尔电导率,在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放,置含有,1 mol,电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称,为摩尔电导率m，单位为,。,2,1,S,m,mol,?,?,?,是含有,1 mol,电解质的溶液,的体积，单位为,，,是电解,质溶液的浓度，单位为,。,m,V,3,1,m,mol,?,?,c,3,mol,m,?,?,c,Vm,m,/,?,?,?,?,?,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导、电导率、摩尔电导率,?,上一内容,?,
5、下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,基本质点的选取,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。,例如，对,溶液，基本质点可选为,或,，显然，在浓度相同时，含有,1mol,溶,液的摩尔电导率是含有,1mol,溶液的,2,倍。即：,4,CuSO,4,CuSO,4,1,2,(,CuSO,),4,CuSO,4,1,2,(,CuSO,),m,?,为了防止混淆，必要时在,后面要注明所取基本质点。,m,4,m,4,1,2,(CuSO,),2,(,CuSO,),?,L,L,?,?,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1
6、/8,例题：,某氯碱厂电解食盐水生产氢气、氯气和氢氧化钠。每个,电解槽通过电流为,1.00,10,4,A,，（,1,）计算理论上每天每,个电解槽生产氯气多少千克？（,2,）如果电流效率为,97%,，每天实际生产氯气多少千克？,解：,Kg,ZF,MQ,Cl,m,4,.,317,96500,2,3600,24,10,00,.,1,10,9,.,70,),(,4,3,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,（,1,）,（,2,）,Kg,m,m,308,97,.,0,4,.,317,(,?,?,?,?,?,?,（理论）,实际）,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,
7、练习题：,在酸性电镀铜溶液（主要是,CUSO,4,）中，,以,50.00A,的电流电镀,60,分钟，假定阴极上只析,出铜，问能沉积出多少克铜？如果电流效率为,90%,，析出相同质量的铜仍以,50.00A,的电流需,电镀多长时间？,g,ZF,MIt,ZF,MQ,Cu,m,26,.,59,96500,2,3600,00,.,50,54,.,63,),(,?,?,?,?,?,?,?,解：,（,1,）,（,2,）,m,in,67,.,66,4000,00,.,50,10,2,/,5,?,?,?,?,?,?,s,I,Q,t,（实际）,C,Q,Q,5,10,2,90,.,0,36000,00,.,50,/
8、,(,?,?,?,?,?,?,?,理论）,（实际）,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导、电导率、摩尔电导率小结,项目,量,电导,电导率,摩尔电导率,表示符号,单位,相互关系,G,?,m,?,s,1,?,?,m,s,1,2,?,?,?,mol,m,s,R,G,1,?,c,m,?,?,?,A,l,G,?,?,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,四、电导率与浓度的关系,强电解质,溶液的电导率随着浓度的,增加而升高。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，如,和,KOH,溶液。,2,4,H,SO,
9、弱电解质,溶液电导率随浓度变化不,显著，因浓度增加使其电离度下降，,粒子数目变化不大，如醋酸。,中性盐,由于受饱和溶解度的限制，,浓度不能太高，如,KCl,。,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导率与浓度的关系,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,五、摩尔电导率与浓度的关系,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、,负离子迁移速率加快，溶液的,摩尔电导率必定升高,。,但不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的,程度也大不相同。,?,上一内容,?,下一内容,?,回
10、主目录,?,返回,2020/1/8,电解质的,m,与,c,的关系,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电解质的,m,与,c,的关系,c,A,m,m,?,?,?,?,?,由图可见：,强,电解质的,m,与,C,1/2,在溶液很稀时接近直线,Kohlrausch,经验规律,由图可见，,弱,电解质的极限摩尔电导率与浓度不,存在直线关系不能由外推法得到,A,是与电解质性质有关的常数。,将直线外推至,c,，得到无限稀释摩尔电导率,?,?,m,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,六、离子独立移动定律,德国科学家,Kohlrausch,根据大
11、量的实验数据，,总结出离子独立移动定律：,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：,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,m,m,m,根据离子独立移动定律，弱电解质的极限摩尔电导,可由强电解质计算得到,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,离子独立移动定律的应用,例如：计算醋酸的极限摩尔电导率,),(,),(,),(,),(,),(,),(,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,Na,Cl,Ac,Na,Cl,H,m,m,m,m
12、,m,m,),(,),(,),?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,Ac,H,HAc,m,m,m,（,),(,),(,),(,NaCl,NaAc,HCl,m,m,m,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,小结与作业,1,、了解电解质溶液的导电机理。,2,、掌握法拉第定律的有关计算。,3,、掌握电导、电导率、摩尔电导率的意义、符号、单,位以及相互关系。,4,、学会利用离子独立移动定律计算弱电解质的极限摩,尔电导。,作业：,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电化学,?,上一内容,?,下一内容,
13、?,回主目录,?,返回,2020/1/8,一、计算电导率和摩尔电导率,电导测定的一些应用,A,l,A,l,G,?,?,c,m,?,?,?,电导池常数,电导池常数确定一般用已知电导率的,KCl,标准溶液确定。,步骤：,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,+,AB,A,B,0 0,(1,),c,c,c,c,?,?,?,?,?,?,起始,平衡时,电导测定的一些应用,?,?,?,?,m,m,?,二、计算弱电解质的电离度和解离常数,设弱电解质,AB,解离如下：,),1,(,2,?,?,?,?,c,K,C,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/
14、8,例题,解：,?,1,、浓度为,0.1000,的,HAc,在,25,时测得摩尔电导率,为,5.201,10,-4,已知,时,HAc,的极限摩尔电导率,为,390.72,10,-4,，求,25,时,HAc,的电离度,和电离,常数,Kc,?,0133,.,0,10,72,.,390,10,201,.,5,4,4,?,?,?,?,?,?,?,?,?,m,m,?,5,2,2,10,79,.,1,0133,.,0,1,0133,.,0,1000,.,0,),1,(,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,c,Kc,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导测定的一些应用
15、,三、,检验水的纯度,6,1,5.5,10,S,m,?,?,?,?,这样，纯水的电导率应为,事实上，水的电导率小于,就认为是,很纯的了，有时称为“,电导水,”，若大于这个数值，,那肯定含有某种杂质。,4,1,1,10,S,m,?,?,?,?,纯水本身有微弱的解离，,和,的浓度近似为，,，查表得,，,+,H,OH,?,7,3,10,mol,dm,?,?,?,mol,m,S,O,H,m,?,?,?,?,?,?,?,2,2,2,10,5,.,5,),(,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导测定的一些应用,去除杂质的方法较多，根据需要，常用的方法有：,(,1,),
16、用不同的离子交换树酯，分别去除阴离子和,阳离子，得去离子水。,(2),用石英器皿，加入,和,，去除,及有机杂质，二次蒸馏，得“电导水”。,4,KMnO,KOH,2,CO,普通的蒸馏水中含有,和玻璃器皿溶下的硅酸钠,等，不一定符合电导测定的要求。,2,CO,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导测定的一些应用,四、测定难溶盐的溶解度,运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和,溶液的浓度,。,c,2,(,),(,),(H,O),?,?,?,?,?,难溶盐,溶液,2,难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不,能忽略，所以：,1,难溶盐的溶解度很小，所以,可以查得
17、。,?,?,?,?,m,m,?,?,m,2,m,(,),(H,O),(,),(,),c,c,?,?,?,?,?,?,?,溶液,难溶盐,难溶盐,L,?,?,m,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,例题,在,298k,时，测得,AgCl,饱和溶液的电导率为,3.41,10,4,s.m,-1,，配制该溶液所用的纯水的电导率为,1.60,10,-4,s.m,-1,，求,298,时的,AgCl,的溶解度,解：,查表得,mol,m,s,Cl,mol,m,s,Ag,m,m,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,2,4,2,4,10,34,.,76,
18、),(,10,92,.,61,),(,mol,m,s,Cl,Ag,AgCl,m,m,m,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,2,4,26,.,138,10,),34,.,76,92,.,61,(,),(,),(,),(,1,4,4,2,0130,.,0,10,26,.,138,10,),60,.,1,41,.,3,(,(,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,L,mol,O,H,c,m,）,（,溶液）,?,?,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导测定的一些应用,（,4,）电导滴定,在滴定过程中，离子浓度不断变化
19、，电导率也不,断变化，利用电导率变化的转折点，确定滴定终点。,电导滴定的优点是,不用指示剂,，对有色溶液和沉淀反,应都能得到较好的效果，并能自动纪录。例如：,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,1.,用,NaOH,标准溶液滴定,HCl,电导测定的一些应用,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,2,.,用,NaOH,滴定,HAc,电导测定的一些应用,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,电导测定的一些应用,3,.,用,滴定,，产物,均为沉淀,2,BaCl,2,4,Tl,SO,4,BaSO,TlCl,
20、?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,练习：,?,1,、测得,0.001028mol/L,的,HAc,溶液在,25,时的,m=4.815,10,-3,s,m,2,mol,-1,.,计算（,1,）,HAc,的电离度；,（,2,）计算,HAc,的电离常数；（,3,）计算溶液的,pH.,1,2,4,10,7,.,390,),?,?,?,?,?,?,?,?,mol,m,S,HAc,m,（,解：,查表得,123,.,0,10,7,.,390,10,815,.,4,4,3,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,m,m,?,（）,（）,5,2,2,10,77,.,1,123,.,0,1,123,.,0,001028,.,0,1,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,C,K,（）,89,.,3,),123,.,0,001028,.,0,lg(,),lg(,lg,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,c,H,pH,?,上一内容,?,下一内容,?,回主目录,?,返回,2020/1/8,小结和作业,小结：,2.,计算难溶盐的溶解度；,3.,会计算弱电解质的电离度和电离常数；,4.,理解电导测定在滴定方面的应用,正确估计水的纯度；,作业：,
