Том 2 (1134464), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Измерение чисел переноса Нитке кратко излагаются три метода, используемые для измерения чисел переноса ионов. С помощью этих чисел определяются электропроводиости отдельных попов и их подвижности, 1. Метод двиз<гущейся границы, Г!усть МХ вЂ” интересу<ащая пас соль. Нальем раствор МХ в нижнюю половину узкой вертикальной трубки.
Выберем соль (ь)Х, в которой Гч менее подвижеи, чем М; приготовим раствор <яХ и нальем его в ту же самую узкую трубку так, чтобы отчетливо была видиа граница раздела с раствором соли МХ. Пропустим ток 1 в течение времени 1. Ионы Х вЂ” <)(йдут двигаться по направлению к аноду (вниз), а ионы М+ и 5)+ф — к като.
ду (вверх). Количество катиопов, псреиосящ«х это количество (11/Р) электричества, равно 1+(1!/г+Т), если заряд г . Если их концентрация составляет с, то изменение объема будет 1-ьГ/!/г+еТ). Но если поперечиос сечение трубки равно Э и расстаяв«е, иа которое сме<иается граница раздела, составляет х, то этот объем также равен х5. Поэтому 1»Г/!/г+еТ) =хЯ, и, исследуя смещение границы для некоторого интервала времени, найдем /а. Пример (вопрос 7). Числа перепаса Н» н БО»- были намерены и эксперименте с движущейся границей.
Прибор состоял нз трубки с отверстием 6,40 мм, со. лсржащей ванный раствор серной кислоты с конпситраипсй 0,015 моль/Лм'. Был прои)пиен постоянный ток силой 1,23 мй, я граница сместилась слепу<ощнм об. разом." й с 40 80 120 160 200 х, мм 0,860 1,722 2,586 3,450 4,309 Найдите ть я < .
Метод. Используем уравнение, вывепенпое аыще. Ответ, т„= (Зсй//) (х/т)— пм(3,20.10-» м)ям(0,015 моль/лма)х м(9 85. 10» Кл/моль))<(1/1,23 1О-а А) К К(х/Г) = 3,780 1О'м-' с(хд) = = 37,8о" Г(х, м»0/(<. сн 26, Транспорт ионов и молекулярная диффузия Составим следующую таблицу: 1, с 40 80 120 160 200 1О'(л, мм)7(Г, с) 2!5 215,3 215,5 215,6 215,5 Средняя везнчнпз: 002!54 мм(с. Поэтому 1 (Нт) =0815 и г-(30э-) =1 — 6815- 0,185. Комментарий. Зтн результаты могут быть нсиользоваиы для определения подвижности н эдсктропроаодиостн отдельных юнов. 2. Метод Гитторгра.
Ячейка делится на три отделения, и через нее проходит электричество в количестве И. Количество й/гьГ катионов разряжается на катоде, но в катодной области движутся катионы в количестве 1Д71)г+Ц. Общее изменение количества катионов вблизи катода составляет — (71)г„Г)+14(Й/гэр,)= — (!в — гз()1)гзг) = — 1 (11!г+Е). Поэтому, измеряя изменение состава в катодном отделении, получка! 1 — число переноса а!!ионов. Аналогично изменение состава анионов у анода равно — 1з(717(г-(г). 3.
Измерение з. д. с. Э. д. с. элемента с переносом„имеющего электрод, обратимый по отношению к анно!гам, связана с э,д.с. элемента, в котором протекает та же суммарная реакция, ио без переноса, следующим образом: Е!=214Е (аргументы те же, что и использованные в методе Гнтторфа), Поэтому соберем два элемента н сравним их э. д.
с. Литература Влей!осаду 7., 5йсй!оську 1... Сопйнс!!гпе1гу, 1п ТесЬпсйиез а( сЬепт(з1гу (%е(зз. Ьегнег А. апй йазь!!ег В. %., ейз.), Чо!. ПА, 163, ЪУ!!еу-(п1сгьс!енсе, !тези УогК 1971. Врэо М., Ре!спи!панов о( !гапмегепсе ппгаЬегь, 1п Теснпваиез о( сьегп!з!гу (%емзЬегнсг А, апй Воза!1ег В. %., ейз.), Чо1. ПА, 205, %!!ау.1п1егьс!енсе, Мен УогК, 1971. Масгнаез Р. А., ТЬе рг!псгр!сз о1 е1ес(госьегп!з!гу, Ротег, !Чечг УагК, 1961. Хариед Г., Оуэн В Физическая химия рве~воров электролитов. Пер. с аигл,— Мл ИЛ, !952. гг!сигнал Н.
7... 1ощс за!игюп Рнсогу, %11су-1п1егзс(енсе, Ыетт Тогй, !962. 1'абнисои Р, Стокс Р. Растворы электро-титов. Пер. с англ. — Мл ИЛ, 1963. риозг !1. М., Лссазс(па Е, Е!ес!го(у!М сопйис!апсе, зу!1еу-!п1егзс(епсе, 1(еп Уогй, 1959. Ког!ипг 17., Тгеапзе оп е!ес1госЬепйыгу, Е1зст1ег, Аптз1егйат, !9о2. Рап!ор р. А, ВГеи В. К, 1.анс А Е., Ехрег1гпеп!а! гаептойз 1ог з!пйу1пн й!!!из!оп 1п !!Чи!йз, навез апй зо!!йэ, гп ТесЬп1сиез о1 сЬевпь(гу (%с(ззЬсгиег А. апй йоьь!!ег В.
%., ейз.). Ча!. !Ч, 20э. Ф!1еу.1п!сгзс(васс, гзстт Уог1с, 1972. )оз! нг, Р!!!из!оп !п мз!!йз,!очи!гы апй Овьедо, Асайещ!с Ргечз, Ыетт УогК, 1960. Задачи 26.1. Электропровадность часто из ерякзт, сравнивая сопротивлении ичеек, запал. пенных исследуемым рве~варом н некоторым стандартным раствором, таким, как водный раствор х,тарнстого калия.
Элекгропроводнасть воды равна 7,БХ Х10-' Ом-~ см-' ири 25'С, а электропроводность под~гаго растнора КС1 Часть 3. Изменение (0,1 моль?дм') равна 1,1639 !О-з Ои-' см-Ь ячейка имеет . ротнвление 33,21 Ом, когда она заполнена 0,1 моль/дмз растворам КС), и 300 Ом, когда за. полненз 0,1 моль!дмь растворам уксусной кислоты Какова мольная электропро.
водносгь уксусной кислоты прн этих концентрации и темперагуре? 252. Обычно нри измерениях ьаектропроводнастн записывают н=Сг)?, где )?— измеренное сопротивление образна в ячейке н С вЂ” настоянная лчелки, являющая. сн характеристикой данной ячейки. Поскотьку х=(7)?А. С=()А. Как 1, так п А непосредственно определить трудно, и поэтому обычна ячейку калибруют по рас.
теорем с известной злектропроводпостью. В некоторых следующих задачах мы будем ссылаться на «ячейку», при этом мы всегда булем иметь в знду ячейку» нз данной задачи, и поэтому сенчас найден ее постоянную. Водный раствор КС1 ()й(20 моль)дчз) имеет мольную эчектропроводнасть 138,3 Ом-'смг моль-', Сацротивление ячейки равно 74.58 Ом. Найдите постоянную ячейки С ',25Л,~Сопротивления ряда водных растворов ХаС!. образованкых воследоватекьнйм разбаэленнеч образна, были измерены н ячейке. Были найдены агедуюшне соцротивленнв: с(ХаС)). моль?дмз 0,0005 0,001 0,005 0,010 0,020 0,050.
)?, Ом 3314 1668 342, 1 1?4, 1 89, 08 37, 14 с, моль?дмз )?. Ом 0,00049 О 00099 О 00!98 0.0!681 О 06323 0,2529 6146 4210 2927 !004 497 253 йчольнзя электропроводность при бесконечном разбзвлеини была найдена в эа. даче 25.7, Постройте соответствующий график и покажите. что мелькая алек Проверьте, подчиняется лп мольная электропроводпость закону Кольрауша (уравненее (25.1.3)), н найдите значепня мольной электропроводности при есио. печном разбавчсннп. Определите константу лг' (Теоретическое значение нгг.тедней будет рассчитано в задаче 25.23.) 25Л» Исцользуйтс значение ль" (которое должно зависеть только от типа, но ие от конкретного ионного состава солнг) нз предыдущей задачи и информацию о там, что )ь.
(Ха«) =50,1 Ом-~ смг моль-' и йь(1-) 768 Ом-'смг моль-',для нззощлення: а) молыюй злектрапроводностп, б) тшетлрапроводиктв и ъ) шарогивлепек ячейки, содержащей 0 01 моль!дмз растнора Ха1. 25.5. ?больные эдектропроводпости бсскоаечно разбавленных растворов КС1, КХОг н А9ХОз равны соответственно 1499, 145,0 п 1334 Ом '.см'ноль ' (при 25'С). Какова мольнан электроправодпость бесконещо разбавленного раствора АдС1 нрн атон температуре? 25.6. Было найдена, что злсктропронодность насыщенного раствора А2С! в ваде прн 25'С равна 1,887 10-'Ом-' сч-'. Используя выводы предыдущей задачи, найдете растворимость и произведснне растворимости прв этой температуре. и 25 7.
Мольные электронроводностп бесконечно разбавленных водных растворов апета~а натрия, соляной кислоты и хлоридз натрия равны соответственно 91,0, 4250 н 128,1 Ом-'см".моль-'. Какова мольнан злектропроволкость бесконечно азбавленаого раствора уксусной кислоты? ' 5.8. Было нанлезо, чго сопротивление 0.020 мо.гь/дмг раствора уксусной кисло. ты в нчейке равно 888 Ом. Какова степень диссоциаани кислоты при этой' концентрации? 25.9. Чему равен р= кислоты в нредылущей задаче? Рассчитайте его двумя спо. сабами. Снача,та пренебрегите. коэффициентами активности. Затеи рассчнтайте ге-.цз аредетьного закона Лебая — Кюккеля (уравнение (11.2.11) н т. 11.
.10ьЗакоп разведенпя Оствальда выражзегсн уравнением (25.1.5). Для того что ы проверить его применимость и возможноств его использования, были нз. мсрепы сопротивления водных растворов уксуспой кислоты при 25 С н ячейке н получены следующие результаты: 25. Транспорт ионов и молекулярная диф зил 397 тропроводпость, по зегщчине меньшая, чен примерно 0,01, подчиняется уравнению (25.1.5). Найдите значении константы диссодяаилн кислоты /(, н р/(,. 25.11, Какова нагьиая злектропровозность, электро!»воэодность н сопротивление (в ячейке) 0,040 моль/диз раствора уксусной кислоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
