320 [1024x768]

WŁAŚCIWOŚCI ROZTWORÓW ELEKTROLITÓW 329

przestrzeni środkowej, a stąd do przestrzeni katodowej, zawędruje tylko 1 gramorównoważnik kationów. Ruch trzech gramorównoważników anionów w kierunku przestrzeni anodowej oraz 1 gramorównoważnika kationów w przeciwnym kierunku (do przestrzeni katodowej) jest oczywiście równoważny przeniesieniu przez roztwór 4 faradajów. Jednakże w wyniku założonej przez nas wyższej ruchliwości anionów, aniony poruszające się trzy razy szybciej od kationów, przeniosły trzy razy większy ładunek. Oczywiście proces taki musi doprowadzić do zmian stężeń w przestrzeniach elektrodowych.

W rezultacie po zakończeniu elektrolizy (stan c), roztwory we wszystkich przestrzeniach będą elektroobojętne, chociaż będą znacznie różnić się stężeniami. Stężenie w przestrzeni środkowej nie uległo zmianie — zmieniły się jedynie stężenia w przestrzeniach elektrodowych. Zmiana stężenia nastąpiła tam w wyniku równoczesnego przebiegu dwóch procesów: reakcji elektrodowej i migracji jonów w polu elektrycznym. Prześledźmy te zmiany.

Przestrzeń katodowa: zmiana ilości gramorównoważników kationu w wyniku reakcji elektrodowej i migracji wynosi

An_k(0 «= reakcja elektrodowa + migracja = —4 + 1 = —3

Zmiana ilości gramorównoważników anionów w przestrzeni katodowej wyniesie podobnie

A/i_k© = reakcja elektrodowa + migracja = 0-3 = —3.

W wyniku przepływu przez naczyńko 4 faradajów z przestrzeni katodowej ubyły więc 3 gramorównoważni ki elektrolitu.

Przestrzeń anodowa:

A= reakcja elektrodowa + migracja = 0—1 = — 1 A/i,© = reakcja elektrodowa + migracja » —4+3 = —1

Przepływ 4 faradajów przez naczyńko spowodował ubytek 1 gramorównoważnika z przestrzeni anodowej.

W celu obliczenia z wyników takiego doświadczenia liczb przenoszenia, oznaczmy całkowity ładunek przeprowadzony przez roztwór symbolem q (w naszym przypadku q = 4 F). Zmiana liczby gramorównoważników elektrolitu w przestrzeni katodowej wynosi:

stąd:

(5.17)

(5.18)

F 3

W rozpatrywanym przykładzie q = 4 F, zatem /_ = 3 •    ⁼ ~ą ** ^>75.