325 [1024x768]

334

ELEKTROCHEMIA

prawo o niezależnej wędrówce jonów napisać w postaci:

A₀ - F(u°+uZ)    (5.28)

Wartości ruchliwości dla kilkunastu jonów przedstawiono w tabeli 5.3. Uderzająca jest bardzo duża ruchliwość jonów H⁺ i OH^- w stosunku do irtnych jonów. Faktu tego nie da się wyjaśnić jedynie niewielkimi rozmiarami tych jonów (zwłaszcza w przypadku OH^-) lub też innym stopniem ich solwatacji. Należało w tym celu przyjąć łańcuchowy mechanizm poruszania się tych jonów:

iid.

W

Należy wszelako zauważyć, że ruch jonów w roztworze pod wpływem pola elektrycznego (rzędu około 100 V* cm^-1) jest około 10⁵ razy wolniejszy od ruchu cząsteczek w stanie gazowym. Tak więc przyłożenie pola elektrycznego do roztworu elektrolitu, zaburza tylko w nieznacznym stopniu termiczny, bezładny ruch cząsteczek i jonów.

Przykład

Liczba przenoszenia jonu Cl^- w 0,1 M roztworze kwasu solnego wynosi 0,169, a przewodnictwo równoważnikowe tego roztworu jest równe 350,6 om^-1 • cm³ • val^-1. Obliczyć ruchliwość jonów Cl' w tym roztworze oraz ich szybkość w polu elektrycznym o natężeniu 100 V *

• cm^-‘(10000 V ■ m^-1).

Zgodnie z równaniem (5.21):

Ja- - /_a. • A_ucl m 0,169 • 350,6 -

- 59,25 om^-1 • cm³ • val"^ł (5,925 om*' • m³ • kval“‘)

Ruchliwość jonu Cl^- w tym roztworze, czyli szybkość poruszania się jonu w polu o natężeniu 1 V • cm“^ł (100V-ro^-1) obliczymy z równania (5.27):

*ta-

^cs-

F

59,25 96 500

6,139 • 10"⁴ cm* • V^-1 • s“^ł

Szybkość poruszania się jonu Cl“ w polu elektrycznym o natężeniu 100 V- cra"‘ wynosi zgodnie z równaniem (5.26):

Va- - B-~ - 100-6,139 10-* - 6,139-10’¹ cm‘-V-‘ t-'(6,139 10-‘ra’-