Проводимость растворов ионных пар

ПРОВОДИМОСТЬ РАСТВОРОВ ИОННЫХ ПАР [c.34]

Процессы, проводимые в условиях, близких к нормальным (давление не превышает нескольких атмосфер, температура незначительно отличается от температуры окружающей среды). К ним относятся процессы в растворах (ионные реакции), диффузионные процессы с одновременной химической реакцией (адсорбция, абсорбция, десорбция, выщелачивание), многие каталитические реакции. [c.344]

Современные теории растворов электролитов объясняют аномальную электрическую проводимость образованием в концентрированных растворах ионных ассоциатов. В некоторой области концентраций в растворе происходит образование электронейтральных группировок ионов типа Н--, уменьшающих электрическую проводимость. [c.446]

При увеличении концентрации к этой паре присоединяется третий ион, образуя тройник типа Н---1- или--1--, обладающий электрическим зарядом и способный переносить ток. Образование ионных тройников вызывает рост электрической проводимости раствора при увеличении концентрации и, таким образом, объясняет явление аномальной электрической проводимости. Ионные ассоциаты, в растворе электролита образуются, если энергия электростатического взаимодействия ионов превышает их кинетическую энергию. Процесс образования ионных ассоциатов впервые был рассмотрен В. К. Семенченко (1924) и затем более детально Бьеррумом (1926) и др. [c.446]

Удельная электрическая проводимость раствора электролита определяется количеством ионов, переносящих электричество, и скоростью их миграции [c.458]

Зависимость удельной электрической проводимости растворов некоторых электролитов от концентрации представлена на рис. 165. В разбавленных растворах сильных и слабых электролитов рост электрической проводимости с концентрацией обусловлен увеличением количества ионов, переносящих электричество. В области концентрированных растворов повышение кон-центрации сопровождается увеличением вязкости раствора, что снижает скорость движения ионов и электрическую проводимость. Кроме того, у слабых электролитов в концентрированных растворах заметно снижается степень диссоциации и, следовательно, количество ионов, переносящих электричество. [c.459]

Дебаем и Онзагером предложена теория электрической проводимости растворов, представляющая собой развитие основных положений электростатической теории растворов (см. 156). По теории Дебая — Онзагера снижение эквивалентной электрической проводимости при переходе от бесконечно разбавленного раствора к растворам конечных концентраций связано с уменьшением скоростей движения ионов. Это объясняется появлением эффектов торможения движения ионов, возникающих за счет сил электростатического взаимодействия между ионом и его ионной атмосферой. [c.461]

Эффект релаксационного торможения. Согласно электростатической теории растворов сильных электролитов ионная атмосфера обладает центральной симметрией. При движении иона в электрическом поле симметрия ионной атмосферы нарушается. Это связано с тем, что перемещение иона сопровождается разрушением ионной атмосферы в одном положении иона и формированием ее в другом, новом. Этот процесс происходит с конечной скоростью в течение некоторого времени, которое называется временем релаксации. Вследствие этого ионная атмосфера теряет центральную симметрию, и позади движущегося иона всегда будет некоторый избыток заряда противоположного знака. Возникающие при этом силы электрического притяжения будут тормозить движение иона. Таким образом, сила, действующая на ионы и определяющая скорость их движения в электрическом поле, а следовательно, электрическую проводимость раствора, будет [c.461]

Диэлектрическая проницаемость растворителя не является единственным фактором, определяющим диссоциацию электролита и электрическую проводимость раствора. Существенную роль при этом играет вязкость растворителя, влияние которой на скорость движения иона в электрическом поле можно оце- [c.463]

Согласно (167.2) переход от растворителя с меньшей вязкостью к растворителю с большей вязкостью сопровождается снижением скорости движения иона и его подвижности. Количественная связь величин вязкости растворителя и электрической проводимости раствора электролита выражается правилом Писаржевского — Валь-дена если считать, что радиус иона постоянен в различных растворителях, то для разбавленных растворов [c.464]

При титровании до точки эквивалентности электрическая проводимость раствора обеспечивается ионами Ма+, С1 и Н+. Ионы Н+ обладают наиболее высокой подвижностью, но в процессе титрования их количество уменьшается и электрическая проводимость раствора падает (рис. 168). В избытке реагента электрическая проводимость раствора определяется ионами Ыа+, СГ и более подвижными ОН. [c.466]

Кондуктометрический метод анализа основан на изучении зависимости между проводимостью раствора и концентрацией ионов в этом растворе. Электрическая проводимость —электропроводность раствора электролита — является результатом диссоциации растворенного вещества и миграции ионов под действием внешнего источника напряжения. В поле электрического тока движущиеся в растворе ионы испытывают тормозящее действие со стороны молекул растворителя и окружающих противоположно заряженных ионов. Это так называемые релаксационный и электрофоретический эффекты. Результатом такого тормозящего действия является сопротивление раствора прохождению электрического тока. Электропроводность раствора определяется, в основном, числом, скоростью (подвижностью) мигрирующих ионов, количеством переносимых ими зарядов и зависит от температуры и природы растворителя. [c.103]

Можно считать, что электростатические взаимодействия ионов в растворах слабых электролитов отсутствуют, поскольку концентрация ионов в них невелика, а расстояния между ними велики. Поэтому подвижности ионов почти не зависят от концентрации раствора. Из уравнения (XIV. 8) следует, что удельная электрическая проводимость растворов слабых электролитов зависит от произведения ас. Пока концентрация раствора не очень велика, это произведение увеличивается с ростом концентрации, и удельная электрическая проводимость растет. Однако при больших концентрациях это произведение уменьшается, вследствие чего удельная электрическая проводимость слабых электролитов, как и сильных, после достижения максимального значения снижается (см. рис. XIV. I). [c.184]

Числа переноса зависят от природы электролита и растворителя, концентрации раствора и температуры. Числа переноса одного и того же иона в растворах различных электролитов различны. Знание чисел переноса имеет большое значение для теории растворов электролитов, позволяет вычислить эквивалентные электрические проводимости отдельных ионов, установить наличие комплексообразования, сольватации ионов и др. [c.202]

Эквивалентная (молярная) электрическая проводимость раствора учитывает как природу растворенного вещества, так и взаимодействие ионов. Причем последнее создает определенные помехи движению ионов в электрическом поле и, тем самым, снижает электрическую проводимость раствора. Поэтому эквивалентная (молярная) электрическая проводимость концентрированных растворов ниже, чем у разбавленных. В [2, табл. 63 приведены значения Х разбавленных водных растворов некоторых электролитов в зависимости от их концентраций. [c.263]

В растворах электролитов перенос электричества осуществляется за счет перемещения ионов. Анионы в электрическом ноле движутся к положительно заряженному электроду — аноду, катионы— к отрицательному электроду — катоду. Скорость движения ионов в растворах но сравнению со скоростями движения электронов в металлах мала, поэтому электрическая проводимость, например, меди и серебра примерно в 1 000 000 раз больше проводимости растворов. [c.120]

Удельная проводимость растворов электролитов зависит также от индивидуальных свойств ионов. Дело в том, что количество переносимого ионами электрического тока в растворе электролита зависит не только от числа ионов в единице объема, но и от скорости их движения. [c.122]

Электрическая проводимость растворов зависит также и от заряда ионов чем он выше, тем большее количество электричества переносит ион с одного электрода на другой. Так, каждый [c.124]

Поскольку удельная электрическая проводимость зависит от многих факторов, на основе ее изучения не представляется возможным сделать какие-либо выводы общего характера. Поэтому для удобства учета влияния на проводимость растворов электролитов их концентрации и взаимодействия между ионами Ленц квел понятие об эквивалентной электрической проводимости, [c.124]

Аррениус вывел формулу для электрической проводимости растворов, на которой основаны многие теоретические расчеты. Рассмотрим вывод этой формулы на примере бинарного электролита, состоящего из двух однозарядных ионов. [c.127]

Подвижности ионов зависят также от температуры и от вида растворителя. При повышении температуры подвижность ионов возрастает. Именно этим объясняется повышение электрической проводимости растворов электролитов с повышением температуры. [c.132]

Эквивалентная электрическая проводимость растворов. . . Связь эквивалентной электрической проводимости со степенью диссоциации электролита и скоростями движения ионов. . . . Закон независимости движения ионов (закон Кольрауша). . Определение степени диссоциации слабых электролитов и коэф фициента электрической проводимости сильных электролитов ме [c.404]

Представления об образовании ионных атмосфер в растворах электролитов, нашедшие отражение в теории Дебая — Хюккеля, объяснили многие свойства электролитных растворов. Однако ряд экспериментальных фактов не объяснялся этой теорией. Непонятной была, например, аномальная электрическая проводимость, впервые обнаруженная Каблуковым (1890) при исследовании растворов НС1 в амиловом спирте. Обычно удельная электропроводность концентрированных растворов уменьшается с добавлением электролита. Каблуков нашел, что начиная с некоторой высокой концентрации электрическая проводимость раствора НС1 в амиловом спирте с дальнейшим ростом концентрации не уменьшалась, а возрастала. Впоследствии такого рода концентрационная зависимость электрической проводимости была обнаружена во многих других системах, включая водные растворы (например, растворы AgNOa). [c.445]

Э.иектрическая проводимость растворов электролитов. Электрической проводимостью или ее обратной величиной — электрическим сопротивлением характеризуется способность вещества проводить электрический ток. Удельной электрической проводимостью называется электропроводность столбика вещества длиной 1 см с поперечным сечением в 1 см-. Так как передача электричества через раствор осуществляется движением ионов, то удельная электрическая проводимость раствора тем больше, чем больше концентрация ионов и абсолютная скорость их движения. Однако непосредственно зависимость удельной электрической проводимости от концентрации раствора установить не удалось. Легче это сделать для так называемой эквивалентной электрической проводимости. Эквивалентная электрическая проводимость — это электропроводность такого количества раствора данной концентрации, которое содер л<ит 1 эквивалент растворенного электролита и помещено между электродами, находящимися на расстоянии 1 см друг от друга. Эквивалентная электропроводность возрастает с уменьшением концентрации раствора электролита, достигая с большим разбавлением некоторого предельного значения. [c.175]

Высокочастотное титроваиие — вариант бесконтактного кондуктометрического метода анализа, в котором анализируемый раствор подвергают действию электрического поля высокой частоты (порядка нескольких мегагерц). При повышении частоты внешнего электрического поля электропроводность растворов электролитов увеличивается (эффект Дебая — Фалькенгагена), поскольку уменьшается амплитуда колебания ионов в поле переменного тока, период колебания ионов становится соизмерим с временем релаксации ионной атмосферы (примерно 10 с для разбавленных растворов), тормозящий релаксационный эффект снимается. Поле высокой частоты деформирует молекулу, по-Л5физуя ее (деформационная поляризация) и заставляет полярную молекулу определенным образом перемещаться (ориентационная поляризация). В результате таких поляризационных эф фектов возникают кратковременные токи, изменяющие электропроводность, диэлектрические свойства и магнитную проницаемость растворов. Измеряемая в этих условиях полная электропроводность высокочастотной кондуктометрпческой ячейки X складывается из активной составляющей >.акт — истинной проводимости раствора — п реактивной составляющей Хреакт — мнимой электропроводности, зависящей от частоты и тппа ячейки [c.111]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) представляют собой бифильные соединения, т. е. они обладают гидрофобными и гидрофильными свойствами (прекрасный пример — моющие средства). В растворе такие низкомолекулярные элс -тролиты образуют ионные пары с противоионами. По мере увеличения концентрации мономера образуются кластеры, а затем и низкомолекулярные агрегаты. В конце концов возникают крупные агрегаты, называемые мицеллами [153— 168]. Мицеллообразование мономерных поверхностно-активных веществ наблюдается, когда концентрация их превысит так называемую критическую концентрацию мицеллообразования [ККМ]. В общем случае ККМ варьирует от 10 до 10— моль/л, и при повышении концентрации проводимость раствора резко меняется. [c.283]

Добавочная электропроводность обусловлена проводимостью избыточных ионов двойного электрического слоя. Таким образом, проводимость раствора в порах или в капилляре слагается, как уже указывалось, из удельной электропроводности раствора XV и поверхностной роводимости х [c.170]

В коидуктометрическом способе точку эквивалентности определяют по перегибу на кривой зависимости электрической проводимости раствора от времени электролиза, используя зависимость электрической проводимости раствора от концентрации ионов. Метод не имеет широкого применения, поскольку общая концентрация солей в растворе, как правило, велика и указанная зависимость поэтому получается неотчетливой. Зачастую пользуются изменением электрической проводимости, обусловленным изменением подвижности титруемых ионов и продуктов реакции. Тем не менее в кислотно-основном титровании можно получить вполне корректные зависимости. Для обнару- [c.262]

Электролиты — это вещества, диссоциирующие в растворах на ионы. Последние под влиянием приложенного электрического поля движутся направленно и являются переносчиками зарядов. Электрическая проводимость растворов электролитов значительно вьине таковой чистого растворителя. Следовательно, электролиты — ионные проводники, в отличие от электронных проводников — металлов. Электролиты можно разделить на сильные и слабые. Первые— это те, у которых межчастичные связи преимущественно электростатические (кристаллы солей), а вторые — это вещества с преимущественно ковалентными связями (органические и некоторые минеральные кислоты и основания). Степень диссоциации электролита в растворе зависит от его природы, концентрации и от природы растворителя. Вещества, которые в растворителях с большой диэлектрической проницаемостью диссоциированы нацело или почти нацело, в растворителях с малой диэлектрической проницаемостью почти не диссоциируют. [c.182]

Пример 3. По значениям молярной электрической проводимости растворов NH4OH, приведенным в [2, табл. 66], рассчитайте подвижность иона аммония NHj в воде при 25 С. [c.201]

Из рие. V.9 следует, что при больших концентрациях зависимость электрической проводимости растворов сильных электролитов (H2SO4, КОН, NaOH) отклоняется от вышеописанной закономерности при увеличении концентрации раствора она понижается. Это объясняется тем, что переносчики электрических зарядов (ионы) в растворе перемещаются в электрическом поле во взаимно противоположных направлениях, создавая тем самым друг другу помехи. При малых концентрациях эти помехи незначительны и почти не сказываются на электрической проводимости растворов — зависимости G — f (с) почти линейны. По мере увеличения концентрации раствора помехи возрастают, что и отражается на зависимостях G = / (с) в виде отклонения от линейности. По достижении же некоторой критической концентрации эти помехи становятся настолько большими и действенными, что дальнейшее увеличение концентрации раствора не приводит к повышению его электрической проводимости, а напротив, ведет к ее снижению. Зависимость электрической проводимости раствора сильного электролита от его концентрации на этом участке проходит через максимум. [c.260]

В растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью участие растворителя в образовании ионов увеличивается за счет влияния диэлектрических свойств. В зависимости от значения диэлектрической проницаемости ионы, образовавшиеся в результате разрушения ионной решетки или гетеролиза полярной связи, либо ассоциированы, либо находятся в растворе в виде отдельных ионов, окруженных сольватной оболочкой. При использовании растворителей с низкой диэлектрической проницаемостью возникают преимущественно ионные ассоциаты и ионные пары, в которых два или более иона связываются электростатическими силами. Ассоциированные ионы образуют самостоятельные частицы и вследствие взаимного насыщения электрических зарядов не дают вклада в электрическую проводимость раствора. При переходе к среде с более высокой диэлектрической проницаемостью электростатическое притяжение между катионами и анионами в соответствии с законом Кулона (разд. 32.3.1) ослабляется и образуются отдельные, большей частью сольватированные ионы. При растворении полярных соединений в растворителе с высокой диэлектрической проницаемостью это состояние достигается без каких-либо промежуточных состояний. Процесс перехода ионных ассоциатов в свободные ионы называют диссоциацией. Весь процесс можно записать с помощью следующей схемы последовательных реакций [c.451]

Если мы опустим в эту воду два электрода площадью 1 м , то при расстоянии между электродами 10 м и разности потенциалов 1 сила тока будет равна 5 10- А (при 291 К). Элек-прическая проводимость растворов электролитов зависит от общего числа их ионов в единице объема раствора. Вследствие этого удельная электрическая проводимость электролитов зависит от концентрации раствора по мере увеличения концентрации сначала растет, а затем уменьшается, так как вместе с ростом числа ионов уменьшается скорость их перемещения, а также степень диссоциации вещества. Первый фактор действует в растворах сильных электролитов, второй — в растворах слабых электролитов. При достижении определенной концентрации раствора влияние перечисленных факторов становится настолько значительным, что дальнейшее увеличение концентрации приводит к уменьшению электрической проводимости (рис. 32). [c.122]

Эквивалентная проводимость электролитов находится в прямой зависимости от разбавления раствора. Аррениус объяснил это явление постепенным увеличением числа ионов в растворе по мере уменьшения концентрации все бо/илнее число молекул растворенного вещества диссоциирует на иоиы. Он считал также, что эквивалентная проводимость раствора при данном разбавлении Ху пропорциональна степени электролитической диссоциации а электролита в этом растворе. [c.132]

Пусть удельная проводимость воды, в которой растворяется бромид серебра, равна и= 1,519-10- См-м (при 291 К). Удельная проводимость раствора AgBr в этой воде i= 1,576-Ю См-м-. Увеличение электрической проводимости при растворении в воде AgBr обусловлено появлением в растворе (хотя и в малых количествах) ионов Ag+ и Вг . Таким образом, бромид серебра обеспечивает проводимость, которая равна [c.135]

На рис. 15.8 приведены результаты эксперимента, в котором сравниваются электропроводности растворов НС1 и HF. Проводимость раствора сильной кислоты возрастает прибл язительно пропорционально ее концентрации в растворе. Этого и следует ожидать, поскольку все молекулы сильной кислоты находятся в растворе в диссоциированной форме, и, следовательно, концентрация ионов в растворе пропор- [c.85]

Рис. 15.8. Зависимость электропроводности растворов сильной кислоты H I и слабой кислоты HF от их концентрации. Проводимость раствора H I зависит от концентрации не совсем линейно из-за наличия сил притяжения между ионами, которые заметнее проявляются при высоких концентрациях (см. разд. 12.7). Поскольку диссоциирует лишь часть молекул HF, проводимость раствора HF совершенно нелинейно зависит от концентрации и значительно ниже проводимости растворов НО. Нелинейная зависимость от концентрации для растворов HF объясняется тем, что доля диссоциированн).1х молекул изменяется с концентрацией.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология