химический каталог




Курс физической химии. Том II

Автор Я.И.Герасимов

ные в полярную жидкость ноны нарушают структуру растворителя на больших расстояниях вокруг ионов. На это указывают результаты, рентгенографических и спектроскопических исследований растворов и некоторые другие факты (например, увеличение энтропии растворителя при высоких концентрациях ионов). Особенно заметно разрушающее действие ионов больших размеров на структуру воды, тогда как ионы небольшого размера помещаются в пустотах воды и мало изменяют ее структуру. Координационное число ионов средних размеров, особенно одновалентных, в разбавленных растворах равно четырем. Очевидно, они просто замещают молекулы воды в целом, не изменяя ее структуры. Правда, они притягивают и ориентируют находящиеся вблизи молекулы воды и, образуя сольватную оболочку, несколько искажают структуру воды в ближайшем окружении (уменьшается объем, теплоемкость, энтропия, сжимаемость раствора). Однако можно считать, что структура воды в растворе искажена незначительно и даже в сольватной оболочке напоминает структуру чистой воды.

Таким образом, влияние ионов на структуру воды можно представить как сумму двух различных действий: во-первых, происходит образование сольватных оболочек, сопровождающееся сжатием и уменьшением энтропии, а, во-вторых, ионы, особенно большие и при больших концентрациях, разрушающе действуют на структуру воды, что вызывает увеличение энтропии.

Возможно, что сольватная оболочка не является плотным слоем ориентированных молекул, как ее часто себе представляют. В связи с этим и движение ионов в растворе можно представить себе иначе, чем это описывалось выше. Возможно, что оно является серией активированных поступательных скачков иона из одного положения равновесия между молекулами воды в соседнее, свободное в данный момент.

При таком скачке нон должен преодолеть энергетический барьер, т. е. обладать дополнительной энергией активации, которая тем больше, чем больше энергия взаимодействия нона с молекулами воды. Чем больше этот барьер, тем меньшая доля ионов обладает в каждый данный момент энергией, необходимой для перехода в соседнее равновесное положение, и, очевидно, тем меньше средняя подвижность ионов в электрическом поле, которое лишь направляет в определенную сторону активированные поступательные скачки, совершающиеся хаотически во всех направлениях и в отсутствие поля. Изложенные соображения не согласуются с упрощенным представлением об ионе, движущемся вместе с сольватной оболочкой в однородной вязкой среде с постоянной (в электрическом

ГЛАВА XVII ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

§ 1. Удельная электропроводность электролитов

Электропроводность К — величина, обратная электрическому сопротивлению R. Так как

K = J-F = XT

где р — удельное электрическое сопротивление; / — расстояние между электродами; s — площадь электрода; и — удельная электропроводность.

Удельная электропроводность % жидкости — это электропроводность одного кубического сантиметра раствора, заполняющего пространство между плоскими электродами одинаковой, очень больТаблица XVII, 1. Удельная электропроводность и различных веществ при 18 °С

Вещество и, ом 1 -см 1 Вещество к, ом 1-см 1

Проводники перво

Серебро Алюминий Платина Ртуть

Уголь ретортный

Проводники втор

NaCl (ж) при 750 °С a-Agl(T) при 150 °С AgN03 (ж) при 209°С H2S04 aq, 30% го рода

615 000 360 000 86 200 10 460 200

ого рода

3,40 1,33 0.65 0,740 Проводники второг

КС1, aq, I н. КС!, aq, 0,1 н. КС!, aq, 0,01 н. Этиловый спирт Вода

Диэлектрики

Сера

Кварц

Парафин о рода

9,789- Ю-2 1,1167 • 10 1,2205 - Ю-3 3,0-10-* 4,3 ? 10_3

2-ю-;*

10 13

шой площади (выраженной в см2), находящимися на расстоянии 1 см. Кубический сантиметр раствора должен находиться вдали от границ электродов.

§ 2. Эквивалентная электропроводность

399

мала и скорость движения ионов мало зависит от концентрации, однако с увеличением концентрации раствора заметно уменьшается степень диссоциации, что приводит к уменьшению концентрации ионов и падению электропроводности.

Кривые, аналогичные кривым, представленным на рис. XVII, I, в производственной практике используются для подбора электролита с наибольшей электропроводностью, применение которого позволяет экономить электроэнергию.

§ 2. Эквивалентная электропроводность

Эквивалентная электропроводность X [в см2/ (г-экв-ом)] вычисляется из соотношения

^JUJOOO (XVII>2)

(ф см3)

ИОО

350

300

250

200

150

100

50

Рис. XVII, 2. Зависимость эквивалентной электропроводности растворов некоторых электролитов от концентрации.

тропроводность такого объема котором содержится 1 г-экв растворенного вещества, причем электроды находятся на расстоянии 1^друготдру-г а. Учитывая сказанное выше относительно удельной электропроводности, можно представить себе погруженные в раствор параллельные электроды на расстоянии 1 см, имеющие весьма большую площадь. Мы вырезаем мысленно на поверхности каждого электрода вдали от его краев площадь, равную ф-ow2. Электропроводность раствора, заключенного между выделенными поверхностями таких электродов, имеющими площадь, равную ф см2, и есть эквивалентная электропроводность раствора. Объем раствора между этими площадями электродов равен, очевидно, ф см3 и содержит один грамм-эквивалент соли. Величина ф, равная 1000/с см3/г-экв, называется разведением. Между электродами, построенными указанным выше способом, при любой концентрации электролита находится 1 г-экв растворенного вещества и изменение эквивалентной электропроводности, которое обусловлено изменение-м концентрации, связано с изменением числа ионов, образуемых грамм-эквивалентом, т. е. с изменением степени диссоциации, и с

изменением скорости движения ионов, вызываемым ионной атмосферой.

Мольная электропроводность электролита — это произведение эквивалентной электропроводности на число грамм-эквивалентов в 1 моль диссоциирующего вещества.

личина X уменьшается сначала резко, а затем более плавно. Интересны графики зависимости X от У~с (рис. XVII, 3) и X от ф (рис. XVH, 4). Как видно

На рис. XVII, 2 показана зависимость эквивалентной электропроводности некоторых электролитов от концентрации. Из рисунка видно, что с увеличением с веЗ'чО

290

НС1

300

190

\

кон

1 •

00

200

100

цо

о

500

WQ0

390

HCt

я ...

\ —'— кон

(соон\2

и СаС12

CUS04 сндсоон

1

20 W0 200

Рис. XVII, 3_ Зависимость эквивалентной электропроводности растворов некоторых электролитов от УС.

Рис. XVII, 4. Зависимость эквивалентной электропроводности растворов-некоторых электролитов от разведения.

из графика (рис. XVII, 3), для сильных электролитов соблюдается медленное линейное уменьшение X с увеличением Yc> что соответствует эмпирической формуле Кольрауша (1900):

% = К0О~АУ7 (XVII, з)

где X»—предельная эквивалентная электропроводность при бесконечном разведении: с -»-0; ф->оо.

Из рис. XVII, 4 видно, что значение X сильных электролитов растет с увеличением <р и ассимптотически приближается к Х^ [см. формулу (XVH, 3)]. Для

страница 108
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173

Скачать книгу "Курс физической химии. Том II" (5.2Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
штакетник из профнастила цена в нижнем новгороде
BF-20389
стойки для цветов напольные металлические недорого от производителя
отдел кадров курсы в мытищах

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)