物理化学 第三、四节 电解质溶液的电导

1、电导率电导率 电阻率的倒数电阻率的倒数（一）电导（一）电导电导电导G电阻的倒数，电阻的倒数，G=1/R 均匀导体的电导与导体的截面积均匀导体的电导与导体的截面积A成正比，与导体的长度成正比，与导体的长度成反比。成反比。 电导的单位：电导的单位：S（西门子（西门子 )或或 1（姆欧）（姆欧）（二）电导率（二）电导率一、电解质溶液的电导 lA单位：单位：S m 1 物理意义：相距物理意义：相距1 m、截面积为、截面积为1 m2的两的两平行电极间放置平行电极间放置1 m3电解质溶液时所具电解质溶液时所具有的电导。有的电导。 1m21m11llLR AA一、电解质溶液的电导（三）摩尔电导率（三）摩尔电

2、导率 1. 定义：相距为定义：相距为1 m的两平行电极间放置含有的两平行电极间放置含有1 mol电解电解质的溶液所具有的电导。质的溶液所具有的电导。 2. 符号：符号： m3. 单位：单位：12molmS4.4.摩尔电导率与电导率的关系摩尔电导率与电导率的关系 cVmm1. c的单位为的单位为molm 3 2. 用用 m比较不同类型电解质的导电能力时，比较不同类型电解质的导电能力时， 必须在荷电量相同的基础上进行。必须在荷电量相同的基础上进行。 注意：注意：nB=1mol1m二、电解质溶液的电导测定 BKTCR3R4AR1RxDS 利用惠斯通电桥利用惠斯通电桥, ,通过测定电解通过测定电解质溶

3、液的电阻，可间接测得电解质溶质溶液的电阻，可间接测得电解质溶液的电导液的电导G。 14131BCAC1RRRRRGx测定方法：测定方法：先用已知电导率先用已知电导率的溶液测得电阻的溶液测得电阻R，然后将，然后将待测溶液置于同一电导池中，测其电阻待测溶液置于同一电导池中，测其电阻R，则待测溶液，则待测溶液的电导率的电导率为为RRAlR11三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系 强电解质溶液的电导率随浓强电解质溶液的电导率随浓度的增大而升高，但浓度增加到度的增大而升高，但浓度增加到一定程度后，溶液中正、负离子一定程度后，溶液中正、负离子间的相互作用增大，使得离子的间的相互作用增大，使得离子的运动速率降

4、低，电导率反而下降，运动速率降低，电导率反而下降，在电导率与浓度的关系曲线上出在电导率与浓度的关系曲线上出现最高点。现最高点。 弱电解质溶液浓度增大时，弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小，离子数目变化不大，电离度减小，离子数目变化不大，电导率随浓度的变化不显著。电导率随浓度的变化不显著。 1. 1. 电导率与浓度的关系电导率与浓度的关系 /S m-1c /mol L-1H2SO4HClKOHNaOHKClNaClHAc一些电解质溶液的电导率与浓度的关系一些电解质溶液的电导率与浓度的关系2. 2. 摩尔电导率与浓度的关系摩尔电导率与浓度的关系 三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系 电解质溶液的摩尔

5、电导率，电解质溶液的摩尔电导率，随溶液的稀释而增加。对强电解随溶液的稀释而增加。对强电解质而言，当浓度达到极稀时，摩质而言，当浓度达到极稀时，摩尔电导率接近一定值。尔电导率接近一定值。 m与与c之之间符合经验关系：间符合经验关系： )1 (mmc 是电解质的无限稀释摩尔电是电解质的无限稀释摩尔电导率，可由直线外推法求得。弱导率，可由直线外推法求得。弱电解质的电解质的 m与与c之间不存在上述之间不存在上述关系。关系。m m/S m2 mol-1/(mol L-1)1/2c电解质溶液的摩尔电导率电解质溶液的摩尔电导率与浓度的关系与浓度的关系HClH2SO4NaClHAc四、离子独立运动定律 科尔劳

6、许认为，在无限稀释的溶液中，离子间彼此科尔劳许认为，在无限稀释的溶液中，离子间彼此独立运动，每一种离子对电解质溶液的导电都有恒定的独立运动，每一种离子对电解质溶液的导电都有恒定的贡献。因此，提出了离子独立运动定律贡献。因此，提出了离子独立运动定律 m,m,m 利用离子独立运动定律计算任意强、弱电解质的无利用离子独立运动定律计算任意强、弱电解质的无限稀释摩尔电导率。限稀释摩尔电导率。 醋酸无限稀释摩尔电导率的求算醋酸无限稀释摩尔电导率的求算 (NaCl)(NaAc)(HCl)(Cl)(Na)(Ac)(Na)(Cl)(H)(Ac)(H(HAc)mmmmmmmmmmmm)HNO()HCl(3Hm,H

7、m,五、电解质溶液的电导测定应用1. 测定水的纯度测定水的纯度水中离子杂质越少，电导率越小水中离子杂质越少，电导率越小 自来水自来水 = 101 S m1 普通蒸馏水普通蒸馏水 = 104 S m1（符合药用要求）（符合药用要求） 电导水电导水 = 106 S m1极限极限 = 5.5 106 S m1 理论计算：理论计算： c m1000107OHm,Hm, 五、电解质溶液的电导测定应用2. 弱电解质电离度和电离常数的测定弱电解质电离度和电离常数的测定 AB型弱电解质在溶液中的电离平衡型弱电解质在溶液中的电离平衡 AB A+ B 起始时：起始时： c 0 0平衡时：平衡时： c(1 ) c

8、c 电离度：电离度： mm)(ccKmmmm O2O电离平衡常数：电离平衡常数：奥斯特瓦尔德奥斯特瓦尔德（Ostwald）稀释）稀释定律：定律： m2mOOmm11)(Kcc五、电解质溶液的电导测定应用3. 难溶盐溶解度的测定难溶盐溶解度的测定 m（水水）（溶溶液液）饱饱和和 )(c 由于难溶盐的溶解度很小，溶液可视作无限稀，由于难溶盐的溶解度很小，溶液可视作无限稀，摩尔电导率可以用无限稀释摩尔电导率代替。摩尔电导率可以用无限稀释摩尔电导率代替。 又由于溶液极稀，水对溶液电导率的贡献不可忽又由于溶液极稀，水对溶液电导率的贡献不可忽略，必须将其减去才是难溶盐的电导率。略，必须将其减去才是难溶盐的电导率。 五、电解质溶液的电导测定应用4. 电导滴定电导滴定 电导滴定电导滴定利用滴定终点前后溶液电导变化的转折来确利用滴定终点前后溶液电导变化的转折来确定终点的方法，定终点的方法，可用于酸碱中和、生成沉淀、氧化还原等可用于酸碱中和、生成沉淀、氧化还原等各类滴定反应。滴定过程中，溶液中原有的某种