GIÁO TRÌNH HOÁ LÝ part 4

Để tiện lợi hơn trong việc nghiên cứu, người ta thường sử dụng cái gọi là độ dẫn điện đương lượng. Độ dẫn điện đương lượng liên hệ với độ dẫn điện riêng theo hệ thức:λ =1000χ /C (V-11), trong đó C là nồng độ đương lượng. Thứ nguyên của độ dẫn điện đương lượng là Ω-1.cm2.đlg-1.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH HOÁ LÝ part 4 Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 40 - 1 (V-9), ñoä daãn ñieän rieâng coù thöù nguyeân laø Ω-1.cm-1. χ= ρ + Söï phuï thuoäc cuûa ñoä daãn ñieän rieâng vaøo noàng ñoä dung dòch nhö sau: χ = const.α.C (V-10) vaø ñoà thò χ-C seõ laø moät ñöôøng cong coù cöïc ñaïi coù daïng nhö treân H.V.2. H.V.4: Ñoà thò λ-C1/2. H.V.2: Ñoà thò χ-C H.V.3: Ñoà thò λ-C + Ñeå tieän lôïi hôn trong vieäc nghieân cöùu, ngöôøi ta thöôøng söû duïng caùi goïi laø ñoä daãn ñieän ñöông löôïng. Ñoä daãn ñieän ñöông löôïng lieân heä vôùi ñoä daãn ñieän rieâng theo heä thöùc: λ =1000χ /C (V-11), trong ñoù C laø noàng ñoä ñöông löôïng. Thöù nguyeân cuûa ñoä daãn ñieän ñöông löôïng laø Ω-1.cm2.ñlg-1. Ñoä daãn ñieän ñöông löôïng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä dung dòch (xem H.V.3). Khinoàng ñoä dung dòch giaûm thì ñoä daãn ñoä daãn ñieän ñöông löôïng taêng. Vôùi söï pha loaõngdung dòch, ñoä daãn ñieän seõ taêng leân ñeán 1 giaù trò giôùi haïn naøo ñoù. Giaù trò giôùi haïn cuûa ñoädaãn ñieän ñöông löôïng goïi laø ñoä daãn ñieän khi pha loaõng voâ cuøng vaø ñöôïc kí hieäu laø λ∞hay λo. Khi C→0 thì α→1, nghóa laø chaát ñieän giaûi phaân li hoaøn toaøn, luùc ñoù ta coù λo.Ngöôïc laïi, khi C taêng thì α giaûm, do ñoù λ giaûm. Söï phuï thuoäc cuûa ñoä daãn ñieän ñöông löôïng cuûa chaát ñieän giaûi maïnh vaøo noàng ñoä coù daïng nhö treân H.V.4 vaø ñaõ ñöôïc Conrausô ñöa ra coâng thöùc thöïc nghieäm sau ñaây: λ=λo-A.C1/2=λo-A1.C1/2-A2.C1/2 (V-12), trong ñoù A, A1 vaø A2 laø caùc haèng soá kinh nghieäm. + Ñoä daãn ñieän khoâng nhöõng phuï thuoäc vaøo toång soá ion coù maët trong dung dòch maø coøn phuï thuoäc vaøo ñoä nhôùt cuûa dung dòch vaø nhieät ñoä. - Khi taêng noàng ñoä thì ñoä nhôùt cuûa dung dòch taêng; do ñoù, laøm giaûm toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa caùc ion vaø vì vaäy, ñoä daãn ñieän giaûm. - Khi taêng nhieät ñoä thì ñoä nhôùt cuûa dung dòch giaûm, do ñoù ñoä daãn ñieän taêng (khaùc vôùi chaát daãn ñieän loaïi1). + Ñoä daãn ñieän khi pha loaõng voâ cuøng cuûa chaát ñieän giaûi baèng toång ñoä daãn ñieän khi pha loaõng voâ cuøng cuûa caùc ion taïo neân chaát ñieän giaûi ñoù, töùc laø: λo=λo++λo-(V-13).Thaïc só Traàn Kim Cöông Khoa hoaù hoïc Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 41 - IV. Phöông phaùp ño ñoä daãn ñieän vaø öùng duïng cuûa noù: 1. Phöông phaùp ño: a. Ñieàu kieän: Ñeå ño ñoä daãn ñieän cuûa dung dòch chaát ñieän giaûi caàn phaûi: + Ño ñöôïc nhieät ñoä chính xaùc vaø giöõ ñöôïc nhieät ñoä khoâng ñoåi trong suoát quaù trình ño. + Loaïi tröø ñöôïc söï phaân cöïc ñieän cöïc. + Ño chính xaùc caùc ñaïi löôïng ñieän. b. Nguyeân taéc: Duøng caàu Vettôn ñeå ño ñieän trôû cuûa dung dòch, töø ñoù suy ra ñoä daãn ñieän. c. Caáu taïo cuûa caàu Vettôn: Ñöôïc neâu ra treân H.V.5. E ~ R1 R2 G R3 Rx H.V.5: Sô ñoà caáu taïo cuûa caàu Vettôn goàm: E laø nguoàn ñieän xoay chieàu, R 1vaø R2 laø caùc bieán trôû, R3 laø ñieän trôû so saùnh ñaõ bieát, Rx laø ñieän trôû cuûa dung dòch caàn ño, G laø duïng cuï ño“ ñieåm khoâng“cuûa doøng ñieän (oáng nghe, galvanomet, …). d. Caùch ño: Ñieàu chænh R1 vaø R2 sao cho doøng ñieän ñi qua G=0, luùc ñoù oáng nghe khoâng keâu hay keâu nhoû nhaát, ta ñaït ñöôïc caân baèng caàu. Theo ñònh luaät Kieácsoáp (Kirchhoff), ta coù: Rx/R3=R1 /R2→ Rx=R1.R3/R2. Maø Rx = l / S.χ neân suy ra: χ=l/S.Rx. Vieäc xaùc ñònh l/S trong thöïc teá laø raát khoù chính xaùc neân ngöôøi ta thöôøng coá ñònh l/S=k goïi laø haèng soá bình vaø xaùc ñònh noù nhôø vaøo vieäc ño ñieän trôû cuûa 1 dung dòch maãu ñaõ bieát chính xaùc ñoä daãn ñieän χm. Ta coù: Rm=l/S.χm=k/χm→ k=Rm.χm→χ=Rm.χm /Rx (V-14). Töø giaù trò cuûa χ, ta coù theå suy ra λ. 2. ÖÙng duïng cuûa vieäc ño ñoä daãn ñieän: a. Xaùc ñònh ñoä phaân li α cuûa chaát ñieän giaûi yeáu:α=λC/λ0=λC/(λ0++λ0-). Nhôø vaøo vieäc ño ñoä daãn ñieän, ta xaùc ñònh ñöôïc λC, coøn λ0+vaø λ0- coù saün trong caùc baûng tra cöùu cuûa soå tay hoùa hoïc, ta deã daøng xaùc ñònh ñöôïc α .Thaïc só Traàn Kim Cöông Khoa hoaù hoïc Giaùo trình Hoaù lyù duøng cho SV ngaønh Moâi tröôøng - 42 - b. Xaùc ñònh ñoä tan cuûa chaát ít tan: Neáu goïi S laø ñoä tan cuûa chaát ít tan (ñöông löôïng gam/li ...