Подвижность ионная и ионная проводимость

Подвижность ионов (ионная проводимость) выражают как отнощение скоростей движения ионов под действием электрического поля к его напряженности, умноженное на число Фарадея, Сумма подвижностей аниона и катиона равна [c.101]

Ионные подвижности, ионные электрические проводимости, числа переноса определены только в конкретных системах отсчета потоков. Разные системы отсчета дают одни и те же значе.ния упомянутых величин в случае, когда концентрация [c.448]

При допущении, что подвижность ионов слабого электролита не зависит от концентрации следует учесть влияние степени диссоциации, которая увеличивается при разбавлении раствора У сильных электролитов которые можно считать всегда диссо циированными нацело, при разбавлении увеличиваются расстоя ния между ионами уменьшаются силы взаимодействия и взаим ное торможение ионов отражаемые коэффициентом электриче ской проводимости /х С ростом разбавления раствора и степень диссоциации слабого электролита и коэффициент электрической проводимости сильного электролита возрастают до единицы при бесконечном разбавлении, что приводит к увеличению молярной (и эквивалентной) электрической проводимости до величины хотя и вследствие различных причин [уравнения (1134) и (11 35)1 Этим закономерностям отвечает характер кривых к, изображенных на рис 11 2 [c.221]

Электрофоретический эффект при диффузии тоже изменяет подвижность ионов, но иначе, чем при электролитической проводимости. При диффузии взаимодействие зарядов приводит к торможению ионов с высокой подвижностью и к ускорению движения ионов с меньшей подвижностью. Следовательно, электрофоретический эффект повышает скорость перемещения ионов с меньшей подвижностью и понижает скорость ионов с большей подвижностью. Если подвижности разных ионов одинаковы, электрофоретический эффект исчезает. [c.227]

Влияние ионов гидроксила отличается от влияния одноатомных анионов. В более концентрированных растворах могут формироваться связи ОН- -ОН- -ОН. Благодаря росту кинетической энергии частиц при повышении температуры структура разрушается, влияние ориентации снижается и взаимодействия частиц проявляются ощутимее, что сказывается на вязкости и проводимости раствора. Разрушение структуры воды воздействует также на структуру ионной сферы. Экранирование электрического поля ионов упорядоченными молекулами воды в гидратных оболочках ослабляется. Связывание ионами мономерных диполей снижает подвижность молекул воды в меньшей мере, чем связывание полимеров с разветвленными связями, а остающиеся водородные связи также ослабляются. Все эти эффекты снижают вязкость и повышают ионную подвижность. С другой стороны, вследствие снижения упорядоченности диполей молекул воды с повышением температуры улучшаются условия для взаимодействия ионов с противоположным знаком заряда и возрастает вероятность образования ионных пар и других локальных ионных групп. Этот эффект с повышением температуры все заметнее снижает подвижность ионов и проводимость электролита. Чем концентрированнее раствор, тем упорядоченнее в сравнимых условиях его структура и тем более высокая температура нужна для разрушения структуры воды вблизи ионов. Соответственно при повышении температуры возрастает степень ассоциации ионов. [c.396]

Как уже отмечалось, подвижность ионов оксония и гидроксила аномально высока по сравнению с примесными ионами. Перенос этих ионов обусловлен транспортом протона по цепочкам молекул воды, связанных водородными связями. Для объяснения этого процесса предложены коллективный механизм Грот-куса и основанный на рассмотрении перехода частицы через барьер механизм Эйринга. В работе [356] рассмотрен механизм переноса протона в водных системах, связанный с коллективным возбуждением солитонного типа. Этот механизм в значительной степени зависит от стабильности проводящей протон цепочки молекул воды. Выполненный анализ [349, 350] показывает, что в приповерхностной области более прочные водородные связи образуются вдоль направлений, параллельных границе. Поэтому можно ожидать, что вклад транспорта протонов в поверхностную проводимость водных систем будет существенным. [c.132]

Нередко подвижностями называют величины v+ н V-, а величины Л+ и А,- тогда называют ионными проводимостями или ионными электропроводностями. [c.409]

Вычислите степень диссоциации воды при 298 К, используя удельную электрическую проводимость воды, плотность и подвижности ионов. [c.219]

Величина эквивалентной электрической проводимости бесконечно разбавленного раствора электролита представляет собой сумму двух независимых слагаемых, каждое из которых соответствует определенному виду ионов. Это соотношение установлено Кольраушем и называется законом независимого движения ионов. Предельная подвижность ионов является специфической величиной для данного вида ионов и зависит только от природы растворителя и температуры. Из уравнений [c.460]

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]

Сила притяжения, существующая между двумя неодинаковыми ионами, очевидно влияет на подвижность ионов, о значении которой для проводимости было сказано раньше. [c.201]

Из уравнения (XIV. 7) следует, что удельная электрическая проводимость сильных электролитов зависит от концентрации электролита и подвижности ионов. [c.184]

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]

Произведения Ри+ = А.+ и Ри = X- называют эквивалентными электрическими проводимостями катиона и аннона (некоторые авторы — подвижностями ионов). [c.185]

Чем выше концентрация раствора, тем значительнее эти эффекты, вызывающие уменьшение подвижности ионов, и, следовательно, эквивалентной электрической проводимости электролитов. [c.186]

Зависимость эквивалентной электрической проводимости электролитов от с и с показана на рис. XIV. 3. Сильные электролиты имеют высокую эквивалентную электрическую проводимость даже в концентрированных растворах. С ростом концентрации последняя уменьшается вследствие уменьшения подвижности ионов. [c.187]

Предельную эквивалентную электрическую проводимость сильных электролитов можно найти посредством экстраполяции опытных данных Я, = /(д/с ) к с - а (рис. XIV. 3,6). К слабым электролитам этот способ неприменим. В основе определения Я.о слабого электролита лежит закон независимости подвижностей ионов, позволяющий суммировать эквивалентные электрические проводимости ионов, составляющих электролит. Этот способ определения Хо можно применять и к сильным электролитам. [c.188]

Число свободных ИОНОВ н электронов в диэлектриках чрезвычайно мало, поэтому их электропроводность незначительна и обусловлена преимущественно подвижностью макромолекул или их частей, определяющих, в свою очередь, подвижность ионов. Электрическая проводимость диэлектриков зависит от на-пряженности электрического поля, температуры, давления, физического и фазового состояния полимера, его структуры и состава [c.370]

Для аккумуляторов с твердым электролитом необходимы высокие показатели проводимости электролитов, т, е. они должны принадлежать к суперионным проводникам. Подвижность ионов в твердом теле является следствием определенной организации структуры, при которой ионы одного вида оказываются разупоря-доченными в пределах относительно жесткой упорядоченности других. Причем жесткость кристаллического каркаса, в котором как бы разлита ионная жидкость, благоприятствует ее текучести. [c.60]

Подвижность ионов. Эквивалентная проводимость растворов сильного электролита при Э1КСтраполиров.ании к бесконечному разбавлению равна сумме значений яодвижности ионов в растворе. В отличие от случаев, когда отдельные величины слагаемых определяются по их сумме лишь с учетом более или менее произвольных допущений, в вычислениях значений ионной подвижности по эквивалентной проводимости необходимость в подобных допущениях отпадает. Это обусловлено возможностью непосредственного измерения по числам переноса соотношения значений ионной подвижности. Ионную подвижность (эквивалентную проводимость ионов) можно вычислить по уравнению (4.1.35) с учетом соотношения значений подвижности ионов и величины их суммы. [c.313]

Для получения надежных данных методом кондуктометрического титрования следует иметь в виду, что удельная проводимость, изменяющаяся в процессе химической реакции, является аналитическим сигналом, зависящим от многих факторов, которые надо учитьшать констант образования (диссоциации) всех участников химической реакции, констант автопротолиза растворителя, подвижности ионов, ионной силы раствора, произведения активностей малорастворимых соединений. Нлз-кочастотная кондуктометрия неприменима, если при контакте электродов с раствором имеют место эффекты катализа, сорбции, поляризации, если определение ведется в агрессивной среде и т. д. Кондуктомет-рическое титрование позволяет определить концентрацию насыщенного раствора от 10 до 10 моль л с воспроизводимостью 0,5%. В неводных растворителях нижний предел определяемых концентраций 10" моль Л" . При этом погрешность определения увеличивается до 1-2%. [c.283]

Измерения электропроводности во время каталитического разложения закиси азота в присутствии кислорода или в смеси кислорода с азотом при том же парциальном давлении кислорода показали увеличение электропроводности р-проводника (например, NiO) [3] и уменьшение электропроводности п-проводника (например, ZnO) [4]. Эти результаты указывают на возрастание количества хемосорбированного кислорода в обоих случаях. Другие экспериментальные данные (например, изменение скорости разложения при изменении концентрации свободных электронов вследствие внедрения посторонних ионов [14а]) приводят к выводу, что лимитирующей стадией служит один из процессов десорбции (39) или (40). По-видимому, активными катализаторами разложения N2O являются только такие окислы, которые ускоряют стадию (39) или (40). Это ускорение, однако, может быть достигнуто, лишь если в катализаторе имеются более низкие электронные уровни, чем в хемосорбирующем веществе электроны, появляющиеся при десорбции (39) или при реакции (40), занимают эти уровни, за счет чего и снижается энергия активации лимитирующей стадии (39) или (40). Такие низко лежащие уровни имеются в окислах р-типа (например, в NiO, U2O и СоО), электропроводность которых сильно зависит от давления кислорода, т, е. в твердых веществах р-типа с большой хемосорбционной способностью в отсутствие заметной подвижности ионных дефектов при низких температурах. Напротив, п-проводники (например, ZnO, dO и Т10г) с добавками и без добавок посторонних окислов слабо катализируют разложение N 0 до тех пор, пока посторонние ионы не изменят характера проводимости, превратив образец в полупроводник р-типа (этого можно добиться, например, обработкой окисла хлором). Эти каталитиче- [c.266]

Уменьшение подвижностей ионов растворителя может быть вызвано образованием сильных водородных связей между молекулами растворенного веш,ества и растворителя, которое мешает ориентации последних и, следовательно, снижает их эффективность в процессе проводимости, обусловленной передачей протона. Уменьшение концентрации ионов автопротолиза является результатом уменьшения [c.139]

В работе [14] показано, что по мере увеличения диаметра сферо-литов электропроводность пленок из изотактического полипропилена, изотактического полистирола и полиформальдегида уменьшается, проходя через минимум при значениях диаметра, близких к толщине пленки, а при больших диаметрах становится практически постоянной. Авторы этой работы считают, что все наблюдаемые изменения электропроводности обусловлены соответствующими изменениями подвижности носителей заряда, т. е. ионов примесей. При этом указывается, что электропроводность полимерных кристаллических диэлектриков определяется в основном переносом зарядов как непосредственно по границам раздела сферолитов, так и через межсфе-ролитные области вещества. Действительно, у пизкомолекулярных соединений с ионной проводимостью кристаллизация также приводит [c.8]

В некоторых случаях скорость самодиффузии может быть найдена из скорости изотопного обмена между твердой фазой и раствором. Обменная реакция происходит на поверхности соприкосновения твердого тела с раствором, после чего обменявшиеся атомы или ионы диффундируют в объем твердого тела. Если скорость диффузии значительно меньше скорости обменной реакции, то ею определяется общая скорость обмена в объеме. В этом случае его кинетика подчиняется уравнению диффузионной кинетики (7—45), причем для однородных зерен радиуса г константа скорости k=nD/r . Таким образом, при медленной диффузии из измеренной константы скорости обмена можно найти коэффициент диффузии D. Гайсинский и Песчанская [602] предложили этот метод и применили его, в частности, для измерения самодиффузии иона S" из раствора меченого полисульфида натрия NagS s и иона Ag" из раствора Ag NOg в твердую р-модификацию сернистого серебра. Диффузионный характер кинетики обмена был подтвержден тем, что для разных величин зерен измеренная константа скорости обмена k=TzD/r давала одинаковые значения коэффициентов самодиффузии D. Для 179° С было найдено )Ag/ s= 1,1 Ю и это отношение увеличивается до 10 при понижении температуры. Так как согласно (6—31) подвижность иона пропорциональна его коэффициенту диффузии, то из обоих ионов в электропроводности P-AggS участвует практически лишь Ag . В этой соли, как и во многих других полупроводниках, в переносе электричества участвуют не только ионы, по и электроны. Из была вычислена доля Ag" в электропроводности, а из сравнения ее с общей электропроводностью, ранее измеренной Г. Г. Уразовым [607], была найдена доля электронной проводимости. Она увеличивается от 60% при 25° до 97% при 170° в резком расхождении с неправильными старыми данными, основанными на непосредственном измерении чисел переноса. Описанный способ оказался [c.281]

Традиционное объяснение состоит в том, что подвижность ионов связывают с их радиусом. Так как радиус иона лития наименьший, то ион должен иметь наибольшее число гидратации п, поэтому, вероятно, подвижность столь сильно гидратированного иона становится малой. Значит, и электрическая проводимость иона лития — наименьшая в данном ряду. Радиус иона натрия несколько больше, число гидратации для него немного меньше, а в результате и электрическая проводимость чуть выше. Рассуждая подобным образом, можно прийти к выводу о непрерывном возрастании электрической проводимости в данном ряду )астворов солей, что, однако, противоречит опыту. Тоэтому традиционное объяснение постулирует одинаковость числа п для ионов калия, рубидия и цезия. Но это противоречит данным о числах гидратации, полученных другими методами. Так, из результатов измерений скорости звука получаются следующие значения п Ь — 4, N8 — 6, — 5, КЬ+ — 3, С8+ —2. [c.24]

Рассчитайте эквивалентные электрические проводимости 5 > X 10 и 0,1 Ai растворов Na l по уравнению Кольрауша для 298 К. Сравните полученные величины с табличными. Данные о подвижностях ионов при бесконечном разбавлении, вязкости и диэлектрической постоянной воды возьмите из справочника [М.]. [c.290]

Эквивалентная электрическая проводимость 1,59-10 М уксусной кислоты при 298 К равна 109, 78 Ом" -см -г-экв- Вычислите контанту диссоциации и pH раствора, данные о подвижностях ионов возьмите из справочника [М.1. [c.305]

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]

Предельные эквивалентные электрические проводимости ионов при 25 °С заключены в интервале 35—80 См-см -г-экв- , но электрические проводимости ионов Н+ и ОН значительно больше и равны 349,8 См-см -г-экв- и 198,3 См-см -г-экв-. Большая подвижность этих ионов объясняется эстафетным механизмом переноса заряда. Ион гидроксония Н3О+ способен передавать протон бли> апшсн молекуле воды по схеме [c.188]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология