ДӘРІС. Электролиттер ерітінділерінің электрөткізгіштігі. Электродтық потенциал.

9. 1 Иондар қозғалысының жылдамдығы. Тасымалдау сандары

Сырттан электрлік жазықтың әсері болмағанда, электролиттің катиондары мен аниондары ерітіндіде ретсіз қозғалады. Ерітіндіні сыртқы электрлік жазықтың әсеріне ұшыратқанда аниондар анодқа, катиондар қатодқа жылжыйды. Иондар қозғалысының жылдамдығы ионның табиғатына және потенциалдың градиентіне тәуелді. Сондықтан ионның жылжыуының абсолюттік жылдамдығы деген түсінік қолданылады, ол электр жазықтың кернеуі Е=1 В болғанда ион қозғалысының жылдамдығына тең. Берілген иондар түрінің электр тоғын тасымалдауға үлесін бағалау үшін иондардың тасымалдау сандары деген түсінік қолданылады. Катион мен анионның тасымалдау сандары бинарлы электролит үшін келесі теңдеулермен көрсетіледі:

t_k = U_k/(U_k+U_a)(9.1)

t_a = U_a / (U_k+U_a) (9.2)

мұнда: U_k мен U_a. – иондар қозғалысының абсолюттік жылдамдықтары.

Әрине, екі түрлі иондарға ыдырайтын зат үшін, тасымалдау сандарының қосындысы (яғни үлестер қосындысы) әрқашанда бірге тең болады. Иондар қозғалыстарының жылдамдығы сияқты, тасымалдау сан концентрацияға және температураға тәуелді.

9.2 Электролиттердің электрөткізгіштігі. Меншікті электрөткізгіштік.Электрөткізгіштік – сыртқы электр өрісінің әсерімен заттардың электр тогын өткізу қабілеті. Электролит ерітінділерінде электр өрісін туғызған кезде иондардың бағытталған тасқыны пайда болады. осы тасқындар электрөткізгіштікті қамтамасыз етеді. Заттардың электрөткізу қабілетін электрөткізгіштікпен немесе керісінше кедергімен сипаттауға болады.

Электрөткізгіштік L –электр кедергісіне R–кері шама.

(9.11) болғандықтан (9.3)

Мұндағы r - меншікті кедергі, Ом×м; S - өткізгіштің көлденең қимасы, м²; l - өткізгіштің ұзындығы, м.

деп белгілесек, (c) – меншікті электрөткізгіштігін аламыз.

c, Ом-1×см-1

С, моль/л

H2SO4

CH3COOH

0,2

0,4

0,6

0,8

Электролит ерітіндісінің меншікті электрөткізгіштігі электр таситын иондардың санымен (концентрация –С) және олардың миграциясымен анықталады.

c - С тәуелділігі кейбір электролиттер үшін төмендегі суретте көрсетілген (10.1-сурет). Күшті және әлсіз электролиттердің сұйытылған ерітін-ділерінде концентрация өскен сайын c мәнінің артуы электр таситын иондардың саны көбеюіне байланысты.

9.1-сурет. Меншікті электрөткізгіш-

тіктің концентрацияға тәуелділігі Концентрлі ерітінділер облысында концентрация өсуімен ортаның (ерітіндінің) тұтқырлығы артады да иондардың қозғалу жылдамдығы және электрөткізгіштігі кемиді. Сонымен қатар әлсіз электролиттердің концентрлі ерітінділерінде диссоциациялану дәрежесі кемиді, демек, электр таситын иондардың саны азаяды.

Электролиттің температурасы өскенде иондардың қозғалу жылдамдығы және меншікті электрөткізгіштігі артады.

Эквиваленттік (молярлық) электрөткізгіштік. Меншікті және эквивалентті электрөткізгіштіктердің (l) арасындағы қатынас:

(9.4)немесе (9.5)

V – сұйылту, (м³/моль). Егер c - См × м^-1 , С – моль/м³ деп белгілесек

;

яғни эквиваленттік электрөткізгіштік 1 моль эквивалент электролиттің электрлік өткізгіштігі.