Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Связь между подвижностью ионов и их концентраций

Теоретически описать λ разбавленных растворов сильных электролитов позволила теория Дебая-Хюккеля-Онзагера. Рассмотрим основные ее положения.

Дебай и Хюккель установили зависимость между подвижностью ионов λi и их концентрацией:

1) С ростом концентрации ионов λi и их подвижность уменьшается, что обусловлено наличием ионной атмосферы, плотность которой возрастает с увеличением концентрации;

2) Из-за наличия ионной атмосферы возникают два тормозящих эффекта – электрофоретический и релаксационный.

Электрофоретический эффект – обусловлен движением ионной атмосферы в сторону противоположную от центра иона. Это создает дополнительное “трение” и замедляет скорость движения ионов.

Релаксационный эффект – обусловлен тем, что при движении ион смещается из центра своей ионной атмосферы, в результате чего нарушается ее симметрия, и плотность заряда позади иона оказывается больше, чем впереди его. В результате на центральный ион действует возвращающая сила, замедляющая его движение.

б

 

 

без электрического поля в электрическом поле

 

Влияние обоих тормозящих эффектов на электропроводность растворов электролитов учтено в уравнении Онзагера:

 

 

для 1-1-валентных разбавленных водных растворов сильных электролитов.

где - характеризует электрофоретический эффект;

- характеризует релаксационный эффект;

Т - температура; ε – диэлектрическая проницаемость; η – коэффициент вязкости.

Чем больше С электролита, тем больше ρ ионной атмосферы, тем более выражен тормозящий эффект, тем меньше подвижность иона и соответственно электропроводность.

Методы устранения тормозящих эффектов:

1. Если к раствору электролита приложить электрическое поле высокой напряженности (Еλl~107 В/м), то ионы в растворе будут двигаться

настолько быстро, что ионная атмосфера не будет успевать формироваться, и исчезнет, а электропроводность раствора устремится к предельному значению. Это явление называется э ффектом Вина. Приводит к уничтожению электрофоретического и релаксационного эффектов.

 

2. Если к раствору электролита приложить переменное электрическое поле достаточно высокой частоты, то ион не будет успевать сместиться на заметное расстояние от центра своей ионной атмосферы, поэтому ее симметрия будет сохраняться, что приведет к росту электропроводности раствора. Это явление называется эффектом Дебая-Фалькенгагена. Приводит к уничтожению только релаксационного эффекта, а электрофоретический – сохраняется вследствие неуничтоженности ионной атмосферы.

Эффект Вина сильнее чем эффект Дебая-Фалькенгагена.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Аномальная подвижность ионов гидроксония и гидроксила | Числа переноса, их зависимость от концентрации, температуры. Методы измерения чисел переноса
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 1278; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.