Przewodnictwo jonowe ( )

Transkrypt

1 Konspekt ykładu: Pzeodnito jonoe () 1. Szybkość jonó oztoze (v). Wyznazanie szybkośi jonó oztoze 3. Ruhliość jonó (u) 4. Pzeodnito jonoe () 5. Metoda pomiau pzeodnit oztou (mostek Wheatstone`a) 6. Pzeodnito łaśie oztou (χ) 7. Pzeodnito moloe oztou ( ) 8. Zależność pzeodnita łaśiego oztou od stężenia 9. Efekt elaksayjny i elektofoetyzny 10. Zależność pzeodnita moloego oztou od stężenia 11. Ganizne pzeodnito moloe oztou ( ) 1. Pao niezależnej ędóki jonó Kohlausha 13. Wyznazanie stopnia dysojaji (α) z pomiaó pzeodnita 14. Wyznazanie stałej dysojaji (K) z pomiaó pzeodnita 15. Wyznazanie ilozynu jonoego ody (K ) z pomiaó pzeodnita 16. Wyznazanie ilozynu ozpuszzalnośi (K IR ) z pomiaó pzeodnita

2 Pzeodnito jonoe Szybkość pouszania się jonó (v) polu elektyznym (E): v u u Ruhliość jonó E Natężenie pola elektyznego E E U l U Różnia potenjału elektyznego [V l Odległość między elektodami [m Od zego zależy szybkość pouszania się jonó oztoze? 1. Od odzaju jonó. Stężenia jonó 3. Rodzaju ozpuszzalnika 4. Tempeatuy 5. Natężenia pola elektyznego (E) Ganizna uhliość jonó (u) temp. 98 K Jon u 10-8 [m s -1 V -1 H + 36,30 OH - 0,50 Li + 4,01 Na + 5,19 K + 7,61 Cl - 7,91 B - 8,1 I - 7,95

3 Wyznazanie bezzględnej szybkośi jonó oztoze (u) v u E E v u U l U l MnO 4 - NO 3 - MnO 4 - Gdy: U = 1 V l = 1 m, to v = u [m s -1 V -1 v h t

4 Pzeodnito jonoe () Lizby pzenoszenia (Lizby Hittofa), (n +, n - ) okeślają udział okeślonego jonu pzenoszeniu ładunku elektyznego n u u u Pzeodnito łaśie (χ) s l k χ [S m -1 n u u u k [m s -1 V -1 [C mol -1 C = A s S = A V -1 [m s -1 V -1 C mol -1 Pzeodnito ónoażnikoe ( ) u F z [m s -1 V -1 A s mol - 1 [m S mol -1

5 Pao Ohma U = I R I R 1 = I 1 R x Pomia pzeodnito jonoego () (Mostek Wheatstone`a) U A -D = I 1 R x D I R = I 1 R 3 U B -D = I 1 R 3 R x R 3 R R 1 U D -C = 0 1 R x s l A C U A -C = I R U 1 B -C = I R B s l

6 Zależność pzeodnito łaśie oztou (χ) od stężenia χ [S m -1 χ s l k HCl KOH LiCl CH 3 COOH Jak yjaśnić fakt zmniejszania się pzeodnita łaśiego oztou (χ) po osiągnięiu okeślonej atośi stężenia pzypadku: a) Monyh elektolitó b) Słabyh elektolitó

7 Teoia monyh elektolitó Debye`a - Hükela Efekt elaksayjny - - Efekt elektofoetyzny Katoda (-) + (+) Anoda

8 Zależność pzeodnita ónoażnikoego od stężenia [m S mol z

9 Pao niezależnej ędóki jonó (Kohlausha) [m S mol -1 u [m s -1 V -1 Pzykład 1: u F F ( u u Pzeodnito łaśie oztou KCl o stężeniu mol/dm 3 χ = 1, [S m -1. Obliz uhliość jonó Cl -, jeżeli ganizne pzeodnito jonó K + ynosi 6, [S m mol -1. Dane: χ KCl = 1, [S m -1 KCl = 1, mol/dm 3 = 0,1 mol/m 3 (K + ) = 6, [S m mol -1 Należy oblizyć: u - =? u ) 3 1,310 [ S m 3 0,1[ mol m 1,3 10 [m s -1 V -1 [C mol -1 C = A s S = A V ,3 10 F u [ S m 3 6,5610 [ S m mol [ C mol 6,8 10 6,4410 [ m s 3 V mol 6,5610 3

10 Ganizne pzeodnito ónoażnikoe słabyh elektolitó ( ) a a Pzykład : HCl CH COONa 3 0,0461[ S m mol 0,0091[ S m 1 mol 1 CH 3 COOH z CH COO 3 H NaCl 0,0164[ S m mol 1 CH COOH HCl 3 CH3COONa NaCl CH COOH 3 0,0461 0,0091 0,0164 0,03907[ S m mol 1

11 Wyznazanie K z pomiaó pzeodnita óżnyh tempeatuah K H H OH OH ,8 10 [ S m K 98 5,5610 1,0410 [ S m mol K ( ) 55, , , ,05474[ S m mol 98 K 1,0410 ( 0, ) 55,56 1,

12 Wyznazanie K z pomiaó pzeodnita óżnyh tempeatuah K H H OH OH ,310 [ S m K 91 5,5610 7,7310 [ S m mol K ( ) 55, ,0489[ S m mol 91 K 7,7310 ( 0, ) 55,56 7,

13 Watośi χ i K óżnyh tempeatuah T[K χ 10 6 [S m -1 K ,5 0,1 91 4,3 0, ,8 1, ,7,05

14 [ Stężenie moloe oztou [mol m -3 Wyznazanie K a i K b z pomiaó pzeodnita óżnyh tempeatuah AB p Pzeodnito [S HB Pzeodnito łaśie k [Sm -1 H K B Pzeodnito ónoażnikoe [Sm mol -1 1 K a Stopień dysojaji 1 Stała dysojaji K a 1

15 Wyznazanie K IR z pomiaó pzeodnita óżnyh tempeatuah AgCl Ag Cl AgCl 1,410 [ S m A B x y K IR x A y x y B y x ,1910 [ S m mol Ag Cl Ag Ag 4 1,410 [ S m 1,1910 [ S m mol [ mol m 1,0410 [ mol dm 1 1,0410 K 98 AgCl Ag Cl (1, ) 1,