Электропроводность связь с подвижностью ионо

Учитывая связь, существующую между коэффициентом диффузии и подвижностью ионов, а также ионной электропроводностью, можно написать следующие уравнения для эффективного коэффициента диффузии электролита [c.144]

Величины скорости и подвижности ионов связаны определенным образом с размерами и массой ионов. Правильная закономерность уменьшения подвижности и электропроводности с увеличением размеров ионов наблюдается в расплавах солей. В водных растворах эта зависимость часто искажается вследствие неодинаковой степени гидратации ионов. Например, -подвижность иона лития в водном растворе меньше подвижности Ыа+ и других ионов щелочных металлов (высокая степень гидратации иона лития) в расплавах же его подвижность наибольшая по сравнению с Ма+, К+ и др., как и следует ожидать, исходя из размеров указанных ионов. Подвижность ионов сильно зависит от природы растворителя. Так, например, при бесконечно большом разбав- [c.268]

Удельная электропроводность % связана с подвижностью ионов [c.59]

При конечной концентрации связь эквивалентной электропроводности с подвижностью несколько сложнее. Для слабого электролита (U+V)a. Если с повышением температуры подвижности ионов возрастают, то степень диссоциации может и уменьшаться, поскольку диэлектрическая проницаемость раствора при нагревании уменьшается, т. е. силы взаимодействия между ионами увеличиваются. Следовательно, кривая зависимости электропроводности от температуры может иметь максимум. [c.438]

Электропроводность. Многочисленными исследованиями различных авторов установлена близость закономерностей диффузии и электропроводности, а в ряде случаев и однозначная связь между ними. Поэтому можно считать, что электропроводность большинства полимеров, в том числе и эластомеров, определяется в основном подвижностью ионов. На ионный характер электропроводности полимеров указывают и результаты исследования прохождения тока через растворы полимеров или через полимеры, содержащие большое количество пластификатора. [c.72]

Б. Особенности электропроводности неводных растворов. В водных растворах, а также в неводных растворителях с высокой диэлектрической постоянной эквивалентная электропроводность обычно возрастает с ростом разведения (см. рис. 16) в результате увеличения подвижности ионов, а для слабых электролитов также и степени диссоциации. Эта закономерность нарушается в неводных растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью, что было впервые обнаружено в 1890 г. И. А. Каблуковым при исследовании растворов хлористого водорода в амиловом спирте. Электропроводность этих растворов возрастала с ростом концентрации (т. е. с уменьшением разведения) в определенном интервале. Такое явление называется аномальной электропроводностью. В растворителях с диэлектрической проницаемостью е<с35 на кривых зависимости эквивалентной электропроводности от разведения можно наблюдать максимум и минимум (рис. 23). П. Вальден установил, что разведение, отвечающее минимуму электропроводности, и диэлектрическая проницаемость растворителя связаны соотношением e /v и 30. [c.77]

Степень диссоциации слабого электролита связана с его эквивалентной электропроводностью и подвижностью ионов уравнением [c.70]

Электростатическая теория растворов объясняет сравнительно малую электропроводность расплавленных солей огромным тормозящим влиянием ионной атмосферы, которая здесь имеет характер ближнего окружения каждого иона ионами противоположного знака. Растворитель, уменьшающий взаимодействие ионов, отсутствует, а расстояния между нонами очень малы. Вследствие отсутствия сольватации подвижности ионов в расплавах непосредственно связаны с их радиусами, и в ряду щелочных катионов наблюдается правильная последовательность подвижностей [c.452]

Электропроводность проводников 1-го рода (металлов) падает с повышением температуры, так как усиление колебаний положительно заряженных ионов металлической решетки затрудняет движение электронов. Рост подвижности ионов при повышении температуры (см. табл. IV.2) приводит к обратной температурной зависимости электропроводности растворов электролитов. Наблюдаемая зависимость подвижности от температуры в основном связана с изменением вязкости раствора при повышении температуры вязкость падает и в соответствии с формулой (1V.48) Я растет. Если бы радиус находящегося в растворе иона не зависел от температуры, то исходя из формулы (IV.48) следовало бы ожидать выполнения правила Вальдена—Писаржевского [c.76]

Растворы солей проводят электрический ток, и это их свойство сыграло чрезвычайно важную роль на первой стадии развития теорий химической связи. Электропроводность металлов обусловлена перемешением в них электронов ионы металла при протекании через него электрического тока остаются на своих местах. Кристаллические соли вообще не проводят электрический ток, но если расплавить соль, положительные и отрицательные ионы при наличии электрического напряжения могут в жидкости направленно мигрировать в противоположные стороны. Подвижность ионов соли оказывается еще большей, если соль растворена в воде и, следовательно, если ее ионы гидратированы. [c.40]

Наличие ионов в решетках силикатов следует как из данных изучения электропроводности и подвижности ионов, так и из аддитивности показателя преломления и удельной теплоемкости. Однако имеются основания считать, что при образовании особо прочной связи атома О с атомами Si наряду с электровалентностью имеют значение также силы, которые называют ковалентностью . [c.541]

Используя уравнение (286) для слабого бинарного электролита получите связь удельной и эквивалентной электропроводности с подвижностями ионов. стр. 111) [c.15]

Непосредственное измерение электропроводности раствора электролита можно использовать для определения его концентрации. Этот принцип положен в основу прямой кондуктометрии. Широкое распространение кондуктометрия получила в контроле различных химико-технологических процессов. В частности, прямая кондуктометрия применяется для контроля процессов очистки воды. Значение удельной электропроводности чистой воды, рассчитанное из ее ионного произведения и подвижности ионов водорода и гидроксида при бесконечном разбавлении, составляет при 18 °С 3,810 Ом -см . Приготовление воды столь высокой чистоты связано с большими трудностями. Даже предельно чистая вода, полученная перегонкой в вакууме, имеет удельную электропроводность (4 - 6)-10 Ом -см . Для лабораторных целей применяют воду с электропроводностью порядка М0 Ом -см , что соответствует содержанию солей 1 мг/л. [c.156]

Было сделано предположение, что количество ионов в растворе остается тем же самым, а электропроводность падает в связи с падением подвижности ионов в растворах. В действительности по отношению к концентрированным растворам сильных электролитов это предположение также не является достаточным. В этих случаях электропроводность зависит и от изменения подвижности ионов, и от изменения степени ассоциации. Но в разбавленных водных растворах сильных электролитов, в которых можно считать, что электролит полностью диссоциирован, электропроводность изменяется с концентрацией только вследствие изменения подвижности ионов. [c.92]

Во многих случаях эта зависимость выражена не так явно. Саханов установил, что проявление- минимума и максимума в концентрированных растворах маскируется увеличением вязкости растворов с увеличением концентрации. Увеличение вязкости сказывается иа электропроводности, так как подвижность ионов зависит от вязкости (см, гл. II). В концентрированных растворах вязкость увеличивается в большей степени, чем электропроводность, и поэтому электропроводность не возрастает. В связи с этим Саханов ввел понятие коррегированной электропроводности 1 , которая представляет собой наблюдаемую величину Я, умноженную на отношение вязкости раствора к вязкости чистого растворителя [c.106]

Одним из наиболее важных доказательств соответствия модели Аррениуса с опытом оказались каталитические свойства кислот. То что кислоты обладают каталитическими свойствами, было найдено давно, но только теория электролитической диссоциации связала эти свойства с концентрацией ионов водорода. Вследствие большей подвижности ионов водорода по сравнению с подвижностью различных анионов изменение электропроводности раствора должно быть аналогичным изменению каталитической активности раствора, если действительно ион водорода является причиной каталитических свойств. Один из наиболее выдающихся примеров такого соответствия, найденный Гольдшмидтом, показан в табл. 9-1, в которой сравниваются относительная электропроводность и каталитическое действие ряда кислот в безводном этаноле. [c.327]

Подвижность ионов связана простым соотнощением с удельной электропроводностью раствора [c.126]

Изменение эквивалентной электропроводности растворов сильных электролитов с разбавлением связано с изменением межионного взаимодействия. Под влиянием приложенной разности потенциалов равномерность распределения ионов в ионной атмосфере нарушается, центральный ион и противоионы атмосферы начинают смещаться в противоположных направлениях и благодаря возникновению тормозящих сил уменьшается подвижность ионов. В более концентрированных растворах подвижность также уменьшается благодаря более частым столкновениям катионов и анионов, движущихся в электрическом поле в противоположных направлениях. При больших разведениях раствора межионное взаимодействие очень незначительно и ионы движутся с максимальными скоростями, не зависящими от дальнейшего разведения. [c.242]

Рассмотрение полученного равенства приводит к выводу, что связь удельной электропроводности с концентрацией и природой растворенных ионов, а также с температурой и природой растворителя определяется влиянием этих параметров на подвижность ионов. [c.52]

В табл. 18 приведены величины удельных электропроводностей некоторых расплавленных солей при температурах, близких к температурам плавления. Эти величины в десятки раз превышают удельные электропроводности водных электролитов средних концентраций. Растворитель, уменьшающий взаимодействие ионов, здесь отсутствует, а расстояния между ионами очень малы. Вследствие отсутствия сольватации подвижности ионов непосредственно связаны с их радиусами и в ряду, [c.126]

Подвижности ионов имеют большое значение для кондуктометрических определений, так как на основании этих величин, изменяющихся в связи с изменением состава ионов, можно предвидеть характер изменения электропроводности в процессе титрования. [c.12]

Увеличение кинетической энергии растворенных частиц способствует распаду молекул на ионы, что приводит к возрастанию степени диссоциации при нагревании растворов. Поэтому, а также в связи с увеличением подвижности ионов электропроводность растворов и расплавов электролитов, как правило, возрастает при повышении температуры. [c.171]

Было сделано предположение, что количество ионов в растворе остается тем же самым, а электропроводность падает в связи с падением подвижности ионов в растворах. [c.195]

Для изучения механизма ионной проводимости полимеров существенное значение имеют сопоставления значений у и подвижности ионов при варьировании различных факторов. Так, при пластификации полистирола неполярным диоксацом значения х и у симбатно возрастают с повышением концентрации диоксана (рис. 17). Аналогичные данные получены для нентапласта при варьировании ег степени кристалличности [62]. В этих случаях значения диэлектрической проницаемости изменялись у полистирола и пентапласта незначительно. Введение в полистирол полярного ацетофенона приводит к росту X и е и более резкому повышению электропроводности, чем подвижности ионов. Это связано с увеличением степени диссоциации ионогена с ростом е в связи с повышением концентрации полярного пластификатора. Подвижность ионов в пептапласте связана с временем дипольно-сегментальной релаксации (см. гл. П1) при изменении степени кристалличности соотношением хта = onst. Т. е. подвижность иона обратно пропорпрональна времени релаксации сегментов макроцепи. Этот вывод открывает возможности разработки подачи перемещения иона в полимерной матрице. [c.39]

Полученные на основании измерений величины X или а при разных концентрациях константы К несколько изменяются. Непостоянство констант является результатом того, что уравнение Оствальда не учитывает коэффициентов активности, а ими можно пренебречь только для очень разбавленных растворов. Кроме того, истинное значение величины а определяется отношением экспериментально наблюдаемой электропроводности к электропроводности полностью диссоциированного электролита при той концентрации, при которой измерена электропроводность. Для того чтобы определить величину а, нужно найти величину Vohob при данной концентрации по уравнению Кольрауша a q ob = — В /1. Эта поправка возникает в связи с изменением подвижности ионов при изменении ионной силы. [c.125]

Эквивалентная электропроводность изменяется с температурой. Для большинства электролитов с повышением температуры электропроводность увеличивается, что объясняется повышением подвижности ионов. Однако для некоторых электролитов, особенно в неводных средах, возможно и снижение электропроводности. Это связано с уменьшением диэлектрической проницаемости растворителя. Величина эквивалентной электропроводности зависит также от амплитуды и частоты приложенного электрического поля. Особенно заметно это проявляется в растворах сильных электролитов, где на перемещение ионов оказывает влияние окружающая противоионная атмосфера. При высоком напряжении ион движется значительно быстрее, чем образуется ионная атмосфера, и поэтому отсутствуют, катафоретиче-ские и релаксационные эффекты. Электропроводность растворов в этих условиях резко возрастает. Релаксационное торможение снижается, кроме того, при повышенных частотах (эффект Дебая—Фаль-кенгагена). В растворах слабых электролитов электропроводность также растет с увеличением градиента поля, однако природа этого явления связана с изменением равновесия диссоциации. При высоком градиенте потенциала равновесие сдвигается в сторону образования ионов. [c.225]

Представляет интерес связь между диффузией и электропроводностью электролитов, зависящей от подвижности ионов. Теория подвижности ионов в электрическом поле разработана для разбавленных растворов [21—23]. Подвижность ионов в электрическом поле и определяемая ею электропроводность сильных электролитов зависят от двух эффектов электрофоретического и релаксационного. Электрофоретический эффект заключается в уменьшении электропроводности вследствие того, что движущиеся ионы увлекают за собой воду. Релаксационный — в зтиеньшении электропроводности из-за нарушения вокруг иона равновесного распределения других ионов или, иначе говоря, в нарушении симметрии ионных атмосфер . Надо заметить, что для растворов электролитов связь подвижности с коэффициентом диффузии не так проста, как в рассмотренных выше случаях. [c.50]

Различия между величинами Хс w Хоо у сильных электролитов в водных растворах не могут быть объяснены с помощью представлений о неполной диссоциации. Было сделано предположение, что количество ионов в растворе остается неизменным, а электропроводность падает в связи с падением подвижности ионов в растворах. В действительности по отношению к концентрированным растворам сильных электролитов это предположение также неприменимо, так как электропроводность в таких растворах зав1исит, и от из М внения подвижности иоиов и от перемены величины степени ассоциации. Что касается разбавленных растворов сильных электролитов, в которых допускается полная диссоциация молекул на ионы, электропроводность меняется с концентрацией также вследствие изменения подвижности ионов. Подвижность ионов в зависимости от концентрации изменяется вследствие изменения плотности ионной атмосферы, возникающей вокруг ионов. [c.55]

Из табл. 5.1 видно также, что катионы и анионы одинакового заряда отличаются молярными электропроводностями, которые зависят от природы ионов. Обращает на себя внимание высокая подвижность ионов водорода и гидроксида. Это связано с переносом протона по туннельному механизму между Н3О" - Н2О. Аномально высокая электропроводность протонов наблюдается также в схшртах и в безводной серной кислоте. Высокую электропроводность в водных и спиртовых растворах имеют и ионы гидроксида, что объясняется возникновением протонных дырок. [c.151]

При переходе от воды к 10 —10 н. раствору соли поверхностная проводимость возрастает в 10 раз. Поскольку равновесные значения электропроводности были получены менее, чем через 2 мин после начала измерений, можно сделать вывод, что измеряемая проводимость характеризует действительно поверхностные, а не объемные свойства кристаллов. При удалении ато-> 0в алюминия из тетраэдрических положений на поверхности цеолита (схема а и б) образуется слой силикагеля . (Процесс деалюминирования, по-видимому, протекает легко см. гл. 6, разд. Г.) Предполагается, что поверхностная проводимость цеолитов связана с наличием групп 810Н, способных адсорбировать соль пз окружающего раствора или диссоциировать. Высказано предположение, что в кристаллах с выщелоченной поверхностью подвижность ионов больше. [c.417]

Остановимся в заключение на электрических ойствах воды. Большая величина ее диэлектрической проницаемости объясняется не только полярностью отдельных молекул, но и корреляциями их взаимной ориентации [53], т. е. наличием водородных связей. Малая электропроводность воды, по-видимому, определяется присутствием ничтожного числа (2-10 ) сильно гидратированных ионов Н+ и 0Н (Н904 и др.). Исследование подвижности ионов Н+ и ОН показало, что для них она существенно больше, чем для других одновалентных ионов в воде. Для Н+ ы+= 3,62-10- , для ОН- ы = 1,98-Ю З -в . тогда ка к для Na+ ы+= 0,53-10 и для С и-= 0,79-10- см -в- -сек-К Это можно объяснить способностью водородных связей облегчать быстрый перенос протонов по цепи молекул воды [c.207]

Удельная электропроводность и слоя раствора высотой 1 см и поперечным сечением 1 см , зависящая от числа свободных зарядов (ионов) н их подвижности, определяется методом компенсации. Удельная злектропроводиость и связана с ионной проводимостью X соотношением [c.92]

На основании этих противоречий можно предложить для ряда случаев иную трактовку механизма действия полупроводниковых, или точнее неметаллических, катализаторов. Она исходит из современных представлений теорий комплексообразования (теории поля лигандов и теории кристаллического поля) и механизма электропроводности путем перезарядки ионов в кристалле. Последний предложен Вервейем [18] для обратных шпинелей , а затем Мориным [19] — для окислов металлов с незаполненными 3<а -уровнями электронов. Можно предполагать, что подобного рода механизм электропроводности возможен не только для окислов (в том числе тройных систем окислов [20]), но и для широкого круга полупроводниковых соединений переходных металлов. Возникновение в таких соединениях электропроводности связано с присутствием в них ионов одного и того же металла в различных валентных состояниях и в эквивалентных позициях кристаллической решетки. Концентрация носителей заряда в подобных полупроводниках может приближаться к величинам, характерным для металлов, однако энергия активации электропроводности может достигать у них значительной величины, что вызывает резко выраженную зависимость электропроводности от температуры. Относительно высокие значения энергии активации проводимости валентных полупроводников обусловлены подвижностью носителей тока, а не их концентрацией, которая практически не зависит от температуры. Если механизм электропроводности связан с перезаряд- [c.36]

Электропроводность. Подвижность ионов Н (Н3О ) и ОН" много больше подвижности других ионов. Влияние Н-связи на электропроводность рассмотрено в ряде работ (см., например, [199, 1955, 2185, 1076, 423]). В статье Конуэя, Бокриса и Линтон [423] дан особенно подробный обзор предшествующих трактовок и трудностей, заключенных в них. Эти авторы приводят шесть опытных фактов относительно поведения иона НдО, которые нуждаются в объяснении 1) увеличение подвижности при высоком давлении 2) низкая кажущаяся теплота активации 3) уменьшение этой теплоты при повышении температуры 4) величина отношения подвижностей ионов Н3О и D3O 5) уменьшение электропроводности при добавлении малых количеств воды к системам НС1 — спирт 6) уменьшение подвижности в таких системах по мере удлинения углеводородного радикала спирта. После рассмотрения нескольких возможных механизмов переноса авторы пришли к выводу, что скорость этого процесса определяется вращением молекул воды, при котором протоны переводятся в положение на оси Н-связи, благоприятное для их переноса. Фактически миграция протона вдоль Н-связей происходит за счет сравнительно быстрого туннельного [c.35]

Совсем иное рассмотрение электропроводности в системах с Н-связью основано на предположении двойного минимума потенциальной функции при движении атома водорода вдоль Н-связи. Каннон в своем обзоре дал сводку данных, подтверждающих существование такой потенциальной функции [345а]. Гирер и Виртц [753] приписали большую подвижность ионов Н"" и ОН в водных растворах переносу протона через барьер двойного минимума. Риль [1719] рассматривал электропроводность льда как двухстадийный процесс. Сначала протон переносится от одной молекулы к соседней с образованием ионной пары Н3О " и ОН с энергией активации 8 или 9 к/сАл/лолб, разделяющей два предполагаемых потенциальных минимума. За этим следует возникновение вращательного движения, подобного-рассмотренному выше в этом разделе с энергией активации 12—13 ккал моль. Поллок и Уббелоде [1655] использовали процесс переноса протона для объяснения проводимости ряда кристаллов с Н-связью. Некоторые их данные и вычисленные значения энергии активации приведены в табл. 102. [c.217]

Периодическая зависимость установлена еще на ряде свойств растворов. Так, например, Р. Робинсон и Р. Стокс [60] установили периодичность эквивалентной электропроводности ионов ири бесконечном разбавлении Л. Лонгсворт [108] определил числа переносов катионов в водном растворе и показал их четкую зависимость от положения соответствующих элементов в Периодической системе Г. Харнед и Б. Оуэн [106] наШли зависимость диссоциации воды от природы растворенного электролита и связали степень диссоциации с положением элементов в Периодической системе. Установлена периодичность и величин, характеризующих подвижность ионов [109]. [c.25]

Распространить теорию процессов переноса ионов на растворы электролитов с концентрацией больше, чем миллинормальная, не удалось и до сего времени. Для растворов больших концентраций ограничимся лишь рассмотрением вопроса о связи между экспериментально определенными подвижностями ионов и их коэффициентами самодиффузии, что даст нам качественную картину процессов диффузии и электропроводности. [c.50]