23.Методы определения молярной электрической проводимости растворов слабых и сильных электролитов при бесконечном разведении.

Для сильных эл-тов можно построить график в координатах

График будет являться прямой линией.Экстраполировав его на верт.ось получим значение λ₀

Для слаб.эл-тов ее вычисляют по з-ну независ-ти движ.ионов.Кальрауша.

Для этого необходимо найти Λ₊⁰ Λ_-⁰ отдельно для каждого типа ионов,исследуя сильн.эл-ты,сод.эти ионы.

24.Скорость движения, абсолютная скорость движения (подвижность) иона. Влияние природы иона и природы растворителя на подвижность иона. Связь предельной молярной электрической проводимости иона с его абсолютной скоростью движения (подвижностью).

Абс.скорость движ.иона – скор.передвижения иона к электроду, отнесенная к единице напряж-ти эл.поля.

U[см2/(В*с)] Подвижность ионов – скорость достигаемая ионами в поле напряж-тью 1В/см

Скорость движения ионов в р-ре зависит от их пр-ды,темп-ры,и пр-ды раств-ля, а именно: 1.Пр-да иона опред-ся его радиусом r и зарядом z.Эти 2 фактора хар-ют поляризующую способность ионов по отн-ию к растворителю.В р-рах скорость движ.ионов опр-ся размерами сальват-ых ионов.Чем меньше радиус иона и больше заряд, тем большим поляризующим действием ион обладает. 2)пр-да р-ля хар-ся диэлектрич.постоянной дельтаЕ.С ум.вел.дельтаЕ падает способность р-ля сальватировать ионы в р-ре; электропров-ть р-ра ум-ся,поскольку происходит ум.степени диссоциации в-в в малополярных р-лях.3)С ростом темп. Эл.пров-ть ув-ся на каждый градус на 2%.

Предельное значение λº, отвечающее молярной электрической проводимости гипотетического бесконечно разбавленного раствора, характеризующегося полной диссоциацией электролита и отсутствием сил электростатического взаимодействия между ионами, можно выразить соотношением:

λº = F(U₀₊ + U_0-). 

25.Зависимость подвижности (абсолютной скорости движения) иона от его заряда и размеров (радиуса). Кристаллографический радиус иона Li+ меньше, чем иона K+. Какой из ионов дает больший вклад в электропроводность водных растворов хлоридов солей этих металлов при бесконечном разведении при одной и той же температуре? Для обоснования ответа приведите уравнения, связывающие между собой названные величины.

Пр-да иона опред-ся его радиусом r и зарядом z.Эти 2 фактора хар-ют поляризующую способность ионов по отн-ию к растворителю.В р-рах скорость движ.ионов опр-ся размерами сальват-ых ионов.Чем меньше радиус иона и больше заряд, тем большим поляризующим действием ион обладает.

Чем меньше кристаллограф.радиус, тем более сильное поле создает ион и тем в большей степени он гидратирован.Поэтому радиус гидр.иона Li больше, чем гидр.и.Na. К больше,чем Li.Однако, если собств.размер иона возрастает настолько,что прочная гидратная оболочка вокруг него уже не удерживается, то при дальнейшем увеличении кристиллограф. Радиуса следует ожидать уменьшения подвижности.Эта закономерность наблюд-ся у катионов(при переходе от Cs к [(CH3)4N], и анионов(от Br к I и далее к CH3COO)

26.Числа переноса ионов в растворе данного электролита, их связь с электрической проводимостью ионов. Сравните числа переноса катиона и аниона в растворе … (дан конкретный электролит). Эстафетный механизм переноса электрического тока ионами гидроксония и гидроксила.

Число переноса иона ti – это отношение количества электричества, перенесенного ионами, к общему количеству электричества, прошедшему через раствор. t(i)= I(i)/∑I(i)=I(i)/I;∑t(i)=1 .

t₊= I₊/I = I₊/(I₊+I_-)= u₊/(u₊+u_-)= λ₊/(λ₊+λ_-)= λ₊/λ ;t_-= λ_-/λ.

Эстафет.механизм переноса:

Ион водорода как бы прыгает по молекулам воды, преодолевая гораздо большее расстояние, чем мог бы преодолеть за счет собственного движения. Ион водорода присоединяется к молекуле воды, образуя ион гидроксония. Противоположный атом водорода отщепляется и образуется ион водорода, который притягивается следующей молекулой воды и так далее. С ионом OH- тоже самое, только ион водорода двигается в обратную сторону. Получается, что двигается OH-.

27.Как по данным об электрической проводимости растворов сильных электролитов определить электрическую проводимость при бесконечном разведении для раствора слабого электролита в том же растворителе? Какой закон лежит в основе метода определения? Проиллюстрируйте процедуру расчета каким-либо произвольным примером.

Эл.проводимость слаб.эл-тапри бесконеч.разведении:

Для этого необходимо найти Λ₊⁰ Λ_-⁰ отдельно для каждого типа ионов,исследуя сильн.эл-ты,сод.эти ионы.

В основе лежит закон независимости движения ионов Кальрауша.

28.Растворы сильных электролитов. Основные положения теории Дебая-Хюккеля. Зависимость среднего ионного коэффициента активности от ионной силы раствора в разбавленных и концентрированных растворах сильных электролитов.

Теория Д-Х:1. Ионы рассматриваются в виде материальных точек. 2. Элты диссоциированы полностью. 3. Растворитель представляет собой непрерывную среду с диэлектрической проницаемостью ε. εр-ра = εр-рителя. 4. М/у ионами действуют только силы кулоновского взаимодействия. Основные допущения теории: 1. Применима только для сильных электролитов. 2. В ионной атмосфере распределение ионов подчиняется законам классической статистики. 3. Ионная атмосфера рассматривается как непрерывная статическая среда. В разбавленных растворах сильных электролитов среднеионные коэффициенты активности у электролитов одного и того же типа одинаковые при равной ионной силе раствора.

Ионная сила-полусумма произведений ионных конц-й в р-ре на квадрат их валентности.

I=1/2∑zi^2*mi,где zi – заряд иона, mi – моляльность иона. Согласно первому приближению Д-Х(предельный закон): lgγ±=−A∣z₊ z_-∣√I , где I – ионная сила раствора,

z₊ z_—заряды ионов; A=(1,825∗10^6)/(ε T )^3 /2 , где ε — диэлектрическая проницаемость, T – температура. Для воды при 25 градусах A = 0,509. Первое приближение описывает растворы с концентрацией 0,01 — 0,03 моль/кг. В концентрированных растворах первое приближение заметно не совпадает с экспериментальными данными, поэтому используют второе и третье приближения, учитывающие расстояние наибольшего сближения ионов a, а также дополнительные константы: lg γ ±= −A*∣z₊ z_-∣√ (I)/(1+Ba √I) , B= (50,3∗10^8)/(ε*T)^1/2; lg γ ±= −A∣z+ z−∣√ I/(1+Ba*√ I) +CI Второе приближение хорошо описывает растворы с концентрацией до 0,1М, третье — до 1М.