電能化學能(編輯修改稿)
2024-11-03 17:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 離子都是一價的，當通入 4 mol電子的電量時，陽極上有 4 mol負離子氧化，陰極上有 4 mol正離子還原。 兩電極間正、負離子要共同承擔 4 mol電子電量的運輸任務。 現(xiàn)在離子都是一價的，則離子運輸電荷的數(shù)量只取決于離子遷移的速度 。 離子的電遷移現(xiàn)象 1． 設正、負離子遷移的速率相等， ，則導電任務各分擔 2mol， 在假想的 AA、 BB平面上各有 2mol正、負離子逆向通過。 rr?? ? 當通電結(jié)束，陰、陽兩極部溶液濃度相同，但比原溶液各少了 2mol， 而 中部溶液濃度不變 。 離子的電遷移現(xiàn)象 2． 設正離子遷移速率是負離子的三倍， ，則正離子導 3mol電量，負離子導 1mol電量。在假想的 AA、BB平面上有 3mol正離子和 1mol負離子逆向通過。 3rr?? ? 通電結(jié)束，陽極部正、負離子各少了 3mol， 陰極部只各少了 1mol， 而 中部溶液濃度仍保持不變 。 離子電遷移的規(guī)律： 、陽兩極遷移的正、負離子物質(zhì)的量總和恰好等于通入溶液的總電量。 ()2.()))rr????? ( =(正離子所傳導的電量極部電解質(zhì)物質(zhì)的量的極部電解質(zhì)物質(zhì)的量的 負離子所傳導的電量正離子的遷移速率負離子的遷移速率陽 減少陰 減少 如果正、負離子荷電量不等，如果電極本身也發(fā)生反應，情況就要復雜一些。 離子遷移數(shù)的定義 把離子 B所運載的電流與總電流之比稱為離子 B的遷移數(shù)（ transference number） 用符號 表示。 Bt是量綱為 1的量，數(shù)值上總小于 1。 Bt 由于正、負離子移動的速率不同，所帶的電荷不等，因此它們在遷移電量時所分擔的分數(shù)也不同。 BBde f ItI其定義式為： I Q r UtI Q r r U U? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ???遷移數(shù)在數(shù)值上還可表示為： 1tt????負離子應有類似的表示式。如果溶液中只有一種電解質(zhì)，則： + 1it t t ?? ? ?? ? ?如果溶液中有多種電解質(zhì)，共有 i 種離子，則： 離子遷移數(shù)的定義 遷移數(shù)的測定方法 1． Hittorf 法 在 Hittorf遷移管中裝入已知濃度的電解質(zhì)溶液，接通穩(wěn)壓直流電源，這時電極上有反應發(fā)生，正、負離子分別向陰、陽兩極遷移。 小心放出陰極部（或陽極部）溶液，稱重并進行化學分析，根據(jù)輸入的電量和極區(qū)濃度的變化，就可計算離子的遷移數(shù)。 通電一段時間后，電極附近溶液濃度發(fā)生變化，中部基本不變。 遷移數(shù)的測定方法 Hittorf 法中必須采集的數(shù)據(jù)： 1. 通入的電量 ，由庫侖計中稱重陰極質(zhì)量的增加而得，例如，銀庫侖計中陰極上有 g Ag析出， 14( ) 405 g / g m ol 54 10 m ol n ??? ? ? ?電2. 電解前含某離子的物質(zhì)的量 n(起始） 。 n(終了） 。 ，判斷某離子濃度是增加了、減少了還是沒有發(fā)生變化。 遷移的方向 。 第三節(jié) 電解質(zhì)溶液的電導 ?電導、電導率、摩爾電導率 ?電導的測定 ?電導率、摩爾電導率與濃度的關系 ?離子獨立移動定律和摩爾電導率 電導、電導率、摩爾電導率 電導（ electric condutance） 電導是電阻的倒數(shù)，單位為 或 。 1?? S 1 G R?電導 與導體的截面積成正比，與導體的長度成反比： GAGl?,
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