Ruchliwość i liczby przenoszenia jonów.

Ruchliwość i liczby przenoszenia jonów.

Ruchliwość i liczby przenoszenia jonów.

Ruchliwość i liczby przenoszenia jonów.

Pod wpływem zew. Pola elektrycznego jony poruszają się w Pod wpływem zew. Pola elektrycznego jony poruszają się w Pod wpływem zew. Pola elektrycznego jony poruszają się w Pod wpływem zew. Pola elektrycznego jony poruszają się w elektrolicie z różnymi prędkościami. Prędkość ta zależy od wielu elektrolicie z różnymi prędkościami. Prędkość ta zależy od wielu elektrolicie z różnymi prędkościami. Prędkość ta zależy od wielu elektrolicie z różnymi prędkościami. Prędkość ta zależy od wielu czynników, jak: rodzaj jonów, właściwości rozpuszczalnika (np. jego czynników, jak: rodzaj jonów, właściwości rozpuszczalnika (np. jego czynników, jak: rodzaj jonów, właściwości rozpuszczalnika (np. jego czynników, jak: rodzaj jonów, właściwości rozpuszczalnika (np. jego lepkość), stężenie r-ru, natężenie pola elektrycznego.

lepkość), stężenie r-ru, natężenie pola elektrycznego.

lepkość), stężenie r-ru, natężenie pola elektrycznego.

lepkość), stężenie r-ru, natężenie pola elektrycznego.

W elektrochemii zamiast pojęcia prędkości jonu wprowadza się W elektrochemii zamiast pojęcia prędkości jonu wprowadza się W elektrochemii zamiast pojęcia prędkości jonu wprowadza się W elektrochemii zamiast pojęcia prędkości jonu wprowadza się pojęcie ruchliwości jonu. Ruchliwością jonu nazywamy prędkość pojęcie ruchliwości jonu. Ruchliwością jonu nazywamy prędkość pojęcie ruchliwości jonu. Ruchliwością jonu nazywamy prędkość pojęcie ruchliwości jonu. Ruchliwością jonu nazywamy prędkość którą ma jon w polu elektrycznym o różnicy potencjału 1V/cm którą ma jon w polu elektrycznym o różnicy potencjału 1V/cm którą ma jon w polu elektrycznym o różnicy potencjału 1V/cm którą ma jon w polu elektrycznym o różnicy potencjału 1V/cm Ruchliwość jonów (kationów n + i anionów n - ) danego elektrolitu Ruchliwość jonów (kationów n + i anionów n - ) danego elektrolitu Ruchliwość jonów (kationów n + i anionów n - ) danego elektrolitu Ruchliwość jonów (kationów n + i anionów n - ) danego elektrolitu nie są jednakowe i zależą od stężenia. Ruchliwość ta wzrasta w miarę nie są jednakowe i zależą od stężenia. Ruchliwość ta wzrasta w miarę nie są jednakowe i zależą od stężenia. Ruchliwość ta wzrasta w miarę nie są jednakowe i zależą od stężenia. Ruchliwość ta wzrasta w miarę rozcieńczania r-ru rur osiąga maksymalną wartość dla r-ru rur rozcieńczania r-ru rur osiąga maksymalną wartość dla r-ru rur rozcieńczania r-ru rur osiąga maksymalną wartość dla r-ru rur rozcieńczania r-ru rur osiąga maksymalną wartość dla r-ru rur nieskończenie dużym rozcieńczeniu – wtedy nazywamy to graniczną nieskończenie dużym rozcieńczeniu – wtedy nazywamy to graniczną nieskończenie dużym rozcieńczeniu – wtedy nazywamy to graniczną nieskończenie dużym rozcieńczeniu – wtedy nazywamy to graniczną ruchliwością jonu

0

u 0

ruchliwością jonu

0

ruchliwością jonu

0

ruchliwością jonu

0

+ u .

−

u 0

+ u .

−

u 0

+ u .

−

u 0

+ u .

−

Z ruchliwością jonów jest ściśle związane przewodnictwo danego Z ruchliwością jonów jest ściśle związane przewodnictwo danego Z ruchliwością jonów jest ściśle związane przewodnictwo danego Z ruchliwością jonów jest ściśle związane przewodnictwo danego elektrolitu.

elektrolitu.

elektrolitu.

elektrolitu.

λ m = α ⋅ F ( u + u = α ⋅ Fu + α ⋅

λ m = α ⋅ F ( u + u = α ⋅ Fu + α ⋅

λ m = α ⋅ F ( u + u = α ⋅ Fu + α ⋅

λ m = α ⋅ F ( u + u = α ⋅ Fu + α ⋅

+

− )

+

− )

+

− )

+

− )

+

Fu −

+

Fu −

+

Fu −

+

Fu −

Wielkości Fn+ i Fn– nazywamy molowymi przewodnictwami Wielkości Fn+ i Fn– nazywamy molowymi przewodnictwami Wielkości Fn+ i Fn– nazywamy molowymi przewodnictwami Wielkości Fn+ i Fn– nazywamy molowymi przewodnictwami jonowymi.

jonowymi.

jonowymi.

jonowymi.

Liczba przenoszenia jonów określa ładunek przenoszony podczas Liczba przenoszenia jonów określa ładunek przenoszony podczas Liczba przenoszenia jonów określa ładunek przenoszony podczas Liczba przenoszenia jonów określa ładunek przenoszony podczas ruchu danych jonów o jednakowych ładunkach w stosunku do ruchu danych jonów o jednakowych ładunkach w stosunku do ruchu danych jonów o jednakowych ładunkach w stosunku do ruchu danych jonów o jednakowych ładunkach w stosunku do sumarycznego ładunku przenoszonego przez aniony i kationy. sumarycznego ładunku przenoszonego przez aniony i kationy. sumarycznego ładunku przenoszonego przez aniony i kationy. sumarycznego ładunku przenoszonego przez aniony i kationy.

Rozróżnia się liczby przenoszenia kationu t+ i anionu t-Rozróżnia się liczby przenoszenia kationu t+ i anionu t-Rozróżnia się liczby przenoszenia kationu t+ i anionu t-Rozróżnia się liczby przenoszenia kationu t+ i anionu t-

Liczbę przenoszenia kationów t+ nazywa się stosunek ładunku Liczbę przenoszenia kationów t+ nazywa się stosunek ładunku Liczbę przenoszenia kationów t+ nazywa się stosunek ładunku Liczbę przenoszenia kationów t+ nazywa się stosunek ładunku przenoszonego przez kationy do całkowitego ładunku przenoszonego przenoszonego przez kationy do całkowitego ładunku przenoszonego przenoszonego przez kationy do całkowitego ładunku przenoszonego przenoszonego przez kationy do całkowitego ładunku przenoszonego przez jony:

przez jony:

przez jony:

przez jony:

t+ = q+/q

t - = q - /q

t+ = q+/q

t - = q - /q

t+ = q+/q

t - = q - /q

t+ = q+/q

t - = q - /q

Suma liczb przenoszenia kationów i anionów jest równa 1: t++ t-=1 Suma liczb przenoszenia kationów i anionów jest równa 1: t++ t-=1 Suma liczb przenoszenia kationów i anionów jest równa 1: t++ t-=1 Suma liczb przenoszenia kationów i anionów jest równa 1: t++ t-=1

Znając wartość liczby przenoszenia jonów dla danego r-ru elektrolitu Znając wartość liczby przenoszenia jonów dla danego r-ru elektrolitu Znając wartość liczby przenoszenia jonów dla danego r-ru elektrolitu Znając wartość liczby przenoszenia jonów dla danego r-ru elektrolitu można obliczyć, jaka część ładunku elektrycznego jest przenoszona można obliczyć, jaka część ładunku elektrycznego jest przenoszona można obliczyć, jaka część ładunku elektrycznego jest przenoszona można obliczyć, jaka część ładunku elektrycznego jest przenoszona przez kationy, a jaka przez aniony.

przez kationy, a jaka przez aniony.

przez kationy, a jaka przez aniony.

przez kationy, a jaka przez aniony.

Liczby przenoszenia związane są z ruchliwością kationów i Liczby przenoszenia związane są z ruchliwością kationów i Liczby przenoszenia związane są z ruchliwością kationów i Liczby przenoszenia związane są z ruchliwością kationów i anionów. Np.: dla elektrolitu KA który w stanie równowagi anionów. Np.: dla elektrolitu KA który w stanie równowagi anionów. Np.: dla elektrolitu KA który w stanie równowagi anionów. Np.: dla elektrolitu KA który w stanie równowagi dysocjuje według równania: KA K+ + A-dysocjuje według równania: KA K+ + A-

dysocjuje według równania: KA K+ + A-

dysocjuje według równania: KA K+ + A-

Liczby przenoszenia:

Liczby przenoszenia:

Liczby przenoszenia:

Liczby przenoszenia:

u

−

u −

u −

u −

u −

u −

u −

u −

a

t

k

t

a

t

k

t

a

t

k

t

a

t

k

t− =

− =

− =

− =

− =

− =

− =

− = u +

u

+

u

+

u

+

u

+

u

+

u

+

u

+

−

u +

u

u

u

u

u

u

u

a

k

−

+

a

k

−

+

a

k

−

+

a

k

−

+

a

k

−

+

a

k

−

+

a

k

−

+

a

k

Przewodnictwo elektrolitów.

Przewodnictwo elektrolitów.

Przewodnictwo elektrolitów.

Przewodnictwo elektrolitów.

Przewodnictwo elektronowe wykazują przede wszystkim metale i ich Przewodnictwo elektronowe wykazują przede wszystkim metale i ich Przewodnictwo elektronowe wykazują przede wszystkim metale i ich Przewodnictwo elektronowe wykazują przede wszystkim metale i ich stopy stanie stałym lub ciekłym oraz grafit niektóre tlenki siarczki stopy stanie stałym lub ciekłym oraz grafit niektóre tlenki siarczki stopy stanie stałym lub ciekłym oraz grafit niektóre tlenki siarczki stopy stanie stałym lub ciekłym oraz grafit niektóre tlenki siarczki węgliki.

węgliki.

węgliki.

węgliki.

Do grupy przewodników jonowych (elektrolitów) należą natomiast Do grupy przewodników jonowych (elektrolitów) należą natomiast Do grupy przewodników jonowych (elektrolitów) należą natomiast Do grupy przewodników jonowych (elektrolitów) należą natomiast roztwory soli, kwasów, zasad, jak również niektóre sole elektrolitów roztwory soli, kwasów, zasad, jak również niektóre sole elektrolitów roztwory soli, kwasów, zasad, jak również niektóre sole elektrolitów roztwory soli, kwasów, zasad, jak również niektóre sole elektrolitów stopy elektrolitów stanie stopiony.

stopy elektrolitów stanie stopiony.

stopy elektrolitów stanie stopiony.

stopy elektrolitów stanie stopiony.

Roztwór elektrolitów (przewodzące prąd elektryczny) różnią się pod Roztwór elektrolitów (przewodzące prąd elektryczny) różnią się pod Roztwór elektrolitów (przewodzące prąd elektryczny) różnią się pod Roztwór elektrolitów (przewodzące prąd elektryczny) różnią się pod wieloma względami od r-rów nie elektrolitów (nie przewodzących wieloma względami od r-rów nie elektrolitów (nie przewodzących wieloma względami od r-rów nie elektrolitów (nie przewodzących wieloma względami od r-rów nie elektrolitów (nie przewodzących prądu). R-ry elektrolitów wykazują np. wyższe ciśnienie osmotyczne, prądu). R-ry elektrolitów wykazują np. wyższe ciśnienie osmotyczne, prądu). R-ry elektrolitów wykazują np. wyższe ciśnienie osmotyczne, prądu). R-ry elektrolitów wykazują np. wyższe ciśnienie osmotyczne, podwyższenie temp. wrzenia i obniżanie temp. Krzepnięcia w celu podwyższenie temp. wrzenia i obniżanie temp. Krzepnięcia w celu podwyższenie temp. wrzenia i obniżanie temp. Krzepnięcia w celu podwyższenie temp. wrzenia i obniżanie temp. Krzepnięcia w celu ilościowego

scharakteryzowania

przewodnictwa

elektrolitów ilościowego

scharakteryzowania

przewodnictwa

elektrolitów ilościowego

scharakteryzowania

przewodnictwa

elektrolitów ilościowego

scharakteryzowania

przewodnictwa

elektrolitów

wprowadzono pojęcie przewodnictwa właściwego i molowego.

wprowadzono pojęcie przewodnictwa właściwego i molowego.

wprowadzono pojęcie przewodnictwa właściwego i molowego.

wprowadzono pojęcie przewodnictwa właściwego i molowego.

Przewodnictwo właściwe elektrolitu K zdefiniowane jest jako Przewodnictwo właściwe elektrolitu K zdefiniowane jest jako Przewodnictwo właściwe elektrolitu K zdefiniowane jest jako Przewodnictwo właściwe elektrolitu K zdefiniowane jest jako odwrotność oporności właściwej elektrolitu: odwrotność oporności właściwej elektrolitu: odwrotność oporności właściwej elektrolitu: odwrotność oporności właściwej elektrolitu: K = 1/p

K = 1/p

K = 1/p

K = 1/p

Oporność właściwa:

Oporność właściwa:

Oporność właściwa:

Oporność właściwa:

P=R·s/l

P=R·s/l

P=R·s/l

P=R·s/l

gdzie R- opór elektryczny, s- pole poprzecznego przekroju gdzie R- opór elektryczny, s- pole poprzecznego przekroju gdzie R- opór elektryczny, s- pole poprzecznego przekroju gdzie R- opór elektryczny, s- pole poprzecznego przekroju przewodnika, l- długość przewodnika.

przewodnika, l- długość przewodnika.

przewodnika, l- długość przewodnika.

przewodnika, l- długość przewodnika.

Przewodnictwo właściwe elektrolitu jest przewodnictwem, które Przewodnictwo właściwe elektrolitu jest przewodnictwem, które Przewodnictwo właściwe elektrolitu jest przewodnictwem, które Przewodnictwo właściwe elektrolitu jest przewodnictwem, które wykazuje słupek elektrolitu o dł. 1 cm przekroju poprzecznym 1 cm2. wykazuje słupek elektrolitu o dł. 1 cm przekroju poprzecznym 1 cm2.

wykazuje słupek elektrolitu o dł. 1 cm przekroju poprzecznym 1 cm2. wykazuje słupek elektrolitu o dł. 1 cm przekroju poprzecznym 1 cm2.

Wyrażając dl. w cm, opór w Ω a przekrój w cm2 otrzyma się wymiar Wyrażając dl. w cm, opór w Ω a przekrój w cm2 otrzyma się wymiar Wyrażając dl. w cm, opór w Ω a przekrój w cm2 otrzyma się wymiar Wyrażając dl. w cm, opór w Ω a przekrój w cm2 otrzyma się wymiar przewodnictwa właściwego Ω -1cm -1 lub Ω +1cm +1.

przewodnictwa właściwego Ω -1cm -1 lub Ω +1cm +1.

przewodnictwa właściwego Ω -1cm -1 lub Ω +1cm +1.

przewodnictwa właściwego Ω -1cm -1 lub Ω +1cm +1.

Przewodnictwo właściwe jest zależne od stężenia elektrolitów, Przewodnictwo właściwe jest zależne od stężenia elektrolitów, Przewodnictwo właściwe jest zależne od stężenia elektrolitów, Przewodnictwo właściwe jest zależne od stężenia elektrolitów, dlatego też przewodnictwa różnych elektrolitów można porównywać dlatego też przewodnictwa różnych elektrolitów można porównywać dlatego też przewodnictwa różnych elektrolitów można porównywać dlatego też przewodnictwa różnych elektrolitów można porównywać ze sobą tylko w przypadku tego samego stężenia. W celu bardziej ze sobą tylko w przypadku tego samego stężenia. W celu bardziej ze sobą tylko w przypadku tego samego stężenia. W celu bardziej ze sobą tylko w przypadku tego samego stężenia. W celu bardziej ogólnego ujmowania tego zagadnienia wprowadzono pojecie ogólnego ujmowania tego zagadnienia wprowadzono pojecie ogólnego ujmowania tego zagadnienia wprowadzono pojecie ogólnego ujmowania tego zagadnienia wprowadzono pojecie przewodnictwa molowego.

przewodnictwa molowego.

przewodnictwa molowego.

przewodnictwa molowego.

Przewodnictwo molowe λm:

Przewodnictwo molowe λm:

Przewodnictwo molowe λm:

Przewodnictwo molowe λm:

λm = K · V = K · 1000/C

λm = K · V = K · 1000/C

λm = K · V = K · 1000/C

λm = K · V = K · 1000/C

gdzie: V – objętość roztworu, K – przewodnictwo właściwe, C – gdzie: V – objętość roztworu, K – przewodnictwo właściwe, C – gdzie: V – objętość roztworu, K – przewodnictwo właściwe, C – gdzie: V – objętość roztworu, K – przewodnictwo właściwe, C –

stężenie molowe elektrolitu.

stężenie molowe elektrolitu.

stężenie molowe elektrolitu.

stężenie molowe elektrolitu.

Liczba 1000 stanowi współczynnik przeliczany pozwalający przejść Liczba 1000 stanowi współczynnik przeliczany pozwalający przejść Liczba 1000 stanowi współczynnik przeliczany pozwalający przejść Liczba 1000 stanowi współczynnik przeliczany pozwalający przejść od objętości roztworu wyrażoną w dm3 do objętości wyrażonej w cm3. od objętości roztworu wyrażoną w dm3 do objętości wyrażonej w cm3. od objętości roztworu wyrażoną w dm3 do objętości wyrażonej w cm3. od objętości roztworu wyrażoną w dm3 do objętości wyrażonej w cm3.

Przewodnictwo molowe λm można uważać za przewodnictwo Przewodnictwo molowe λm można uważać za przewodnictwo Przewodnictwo molowe λm można uważać za przewodnictwo Przewodnictwo molowe λm można uważać za przewodnictwo roztworu zawartego między elektrodami odległymi o 1cm i roztworu zawartego między elektrodami odległymi o 1cm i roztworu zawartego między elektrodami odległymi o 1cm i roztworu zawartego między elektrodami odległymi o 1cm i zawierającego 1 mol elektrolitu.

zawierającego 1 mol elektrolitu.

zawierającego 1 mol elektrolitu.

zawierającego 1 mol elektrolitu.

Przewodnictwo molowe wyraża się w jednostkach cm3/mol·Ω

Przewodnictwo molowe wyraża się w jednostkach cm3/mol·Ω

Przewodnictwo molowe wyraża się w jednostkach cm3/mol·Ω

Przewodnictwo molowe wyraża się w jednostkach cm3/mol·Ω

Zależność przewodnictwa molowego elektrolitu od stężania Zależność przewodnictwa molowego elektrolitu od stężania Zależność przewodnictwa molowego elektrolitu od stężania Zależność przewodnictwa molowego elektrolitu od stężania molowego może być różna.

molowego może być różna.

molowego może być różna.

molowego może być różna.

Przewodnictwo molowe elektrolitu o ∞ dużym rozcieńczeniu Przewodnictwo molowe elektrolitu o ∞ dużym rozcieńczeniu Przewodnictwo molowe elektrolitu o ∞ dużym rozcieńczeniu Przewodnictwo molowe elektrolitu o ∞ dużym rozcieńczeniu (stężeniu bliskim zeru) nazywa się granicznym przewodnictwem (stężeniu bliskim zeru) nazywa się granicznym przewodnictwem (stężeniu bliskim zeru) nazywa się granicznym przewodnictwem (stężeniu bliskim zeru) nazywa się granicznym przewodnictwem molowym i oznacza λm∞.

molowym i oznacza λm∞.

molowym i oznacza λm∞.

molowym i oznacza λm∞.

W tak dużym rozcieńczeniu jony w elektrolicie są bardzo odległe od W tak dużym rozcieńczeniu jony w elektrolicie są bardzo odległe od W tak dużym rozcieńczeniu jony w elektrolicie są bardzo odległe od W tak dużym rozcieńczeniu jony w elektrolicie są bardzo odległe od siebie i poruszają się w sposób niezależny.

siebie i poruszają się w sposób niezależny.

siebie i poruszają się w sposób niezależny.

siebie i poruszają się w sposób niezależny.

Całkowite przewodnictwo elektrolitu o tak dużym rozcieńczeniu Całkowite przewodnictwo elektrolitu o tak dużym rozcieńczeniu Całkowite przewodnictwo elektrolitu o tak dużym rozcieńczeniu Całkowite przewodnictwo elektrolitu o tak dużym rozcieńczeniu jest równe sumie przewodnictw kationów i anionów prawa jest równe sumie przewodnictw kationów i anionów prawa jest równe sumie przewodnictw kationów i anionów prawa jest równe sumie przewodnictw kationów i anionów prawa Kohlrauscha.

Kohlrauscha.

Kohlrauscha.

Kohlrauscha.

∧

∧

∧

∧ m = ∧ m k + ∧

m

= ∧ m k + ∧

m

= ∧ m k + ∧

m

= ∧ m k + ∧ −

∞

∞

∞

−

−

−

m A

∞

∞

∞

m A

∞

∞

∞

m A

∞

∞

∞

m A

www.chomikuj.pl/MarWag987