Электрическая проводимость растворов

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

Рис. 165. Зависимость удельной электрической проводимости растворов некоторых электролитов от концентрации

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]

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]

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]

Рис. XVI.S. Зависимость изменения электрической проводимости раствора электролита в контрольных сечениях диффузионной ячейки от времени наблюдения процесса диффузии.

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

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]

Почему для измерения электрической проводимости растворов необходимо пользоваться приборами, работающими на переменном токе, а для измерения электрической проводимости проводников первого рода допустимо использовать любые приборы (работающие как на постоянном, так и на переменном токе) [c.206]

Можно назвать три электрические характеристики, резкое изменение которых может служить индикатором точки эквивалентности при титровании это потенциал индикаторного электрода (точнее — разность потенциалов между индикаторным электродом и электродом сравнения) сила тока между индикаторными электродами электрическая проводимость раствора. [c.261]

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ [c.182]

Рис. 166. Зависимость эквивалентной электрической проводимости растворов сильных (1) и слабых (2) электролитов от концентрации

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]

С увеличением количества ЫаОН электрическая проводимость раствора возрастает. Минимум электрической проводимости раствора отвечает точке эквивалентности. По экспериментальной кривой титрования определяется количество НС1 в пробе. [c.466]

Электрометрической (кондуктометрической) ячейкой называется сосуд со впаянными электродами, специально предназначенный для измерения электрической проводимости растворов. [c.198]

Дайте объяснение наличию пределов возрастания удельной электрической проводимости растворов и молярной (эквивалентной) электрической проводимости электролитов. [c.205]

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]

С повышением температуры электрическая проводимость растворов сукцинимида растет пропорционально снижению их вязкости [81]. При этом для заданной температуры произведение значений электрической проводимости, и вязкости является постоянным. Экстремальное изменение электрической проводимости раствора с увеличением концентрации присадки связано с наличием различных структурных форм диалкилдитиофосфата цинка [82]. [c.100]

Для определения константы диссоциации измеряют электрические проводимости растворов слабого электролита при убывающих концентрациях от 0,5 до 0,001 г-экв/л. Вычисляют по уравнениям (XIV. 19) и (XIV. 10) удельную и эквивалентную электропроводности, по уравнению (XIV. 17) степень диссоциации и по уравнению (XIV. 20) константу диссоциации. Предельную электропроводность [c.193]

Исходя из свойств удельной электрической проводимости растворов электролитов, закончите выражения lim V = ii [c.205]

Сравнивая полученное уравнение (XIV. 5) с уравнением (XIV. 2), найдем удельную электрическую проводимость раствора [c.183]

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]

Эта величина зависит от концентрации с,-, химической природы и температуры Т рассматриваемого раствора. При постоянных с, и Т удельная электрическая проводимость раствора данного вещества I рассчитывается по формуле [c.198]

Для измерения электрической проводимости растворов используют сосуды либо с прочно закрепленными платиновыми электродами (рис. XIV. 7), либо с электродами, погруженными в сосуд на время работы. [c.191]

V.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ РАСТВОРОВ [1, стр. 259—267] [c.197]

В насыщенном растворе малорастворимой соли концентрация так мала, что молекулярная электрическая проводимость раствора практически такая же, как и при бесконечном разведении. На основании уравнения (XIV. 9) можно записать с = ЮООк/цо- [c.194]

V.1S. Измерение электрической проводимости растворов [c.261]

Принимая во внимание сказанное, для расчета удельной электрической проводимости раствора пользуются выражением y = kG (V.14) [c.262]

С увеличением размера пор е-пот.енциал сначала увеличивается, а затем, достигнув максимума, уменьшается. Рост -по-тенциала с увеличением размера пор в некотором диапазоне объясняется количественным изменением таких параметров, как вязкость, диэлектрическая проницаемость и электрическая проводимость. Некоторые исследователи считают, что с уменьшением размера пор ниже определенных пределов вязкость увеличивается, однако этот вопрос до конца еще не решен. Диэлектрическая проницаемость, по данным ряда исследователей, в двойном слое намного меньше диэлектрической ироницаемостп жидкости в свободном состоянии. Значения е, полученные, например, для воды в двойном слое, находятся в пределах 2—8. Пока не достигнуто определенной ясности в этом вопросе, нет основания исключать влияние е на увеличение е-пот.енциала с увеличением размера пор до определенных значений. Наконец, последняя величина, которая может вызвать изменение -потенциала от размера пор,— это электрическая проводимость. Электрическая проводимость раствора в порах отличается от ее значения для свободной жидкости. При соизмеримости в поре свободного пространства с толщиной двойного электрического слоя электрическая [c.114]

Итак, удельная электрическая проводимость раствора пропорциональна его электрической проводимости, которая в свою очередь зависит от природы раствора, его концентрации и темпе-262 [c.262]

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]

Рис. 167. Зависимость эквивалентной электрической проводимости раствора AgNOз в пиридине от разведения

Пример 1. Удельная электрическая проводимость раствора Li I (0,02 н.) при 25 °С равна 0,209 См-м-. Рассчитайте степень электролитической диссоциации Li l в указанных условиях. [c.199]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология