Giáo trình thực tập hóa lý - PGS. TS. Vũ Ngọc Ban Phần 6

Bài số 11 ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LIMục đíchXác định độ dẫn điện riêng, từ đó xác định độ dẫn điện đương lượng giới hạn của chất điện li mạnh, độ điện li và hằng số điện li của chất điện li yếu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình thực tập hóa lý - PGS. TS. Vũ Ngọc Ban Phần 6 51 Khi biết các hằng số hãy lập các phương trình: A = βCα bC Γ = Γmax 1 + bC Và lấy một số nồng độ C tuần tự tăng dần (từ 0,05 ÷ 0,5N), tính giá trị A và Γ tương ứng.Viết kết quả dưới dạng bảng số rồi vẽ các đường hấp phụ đẳng nhiệt cho các trường hợp: 1 -đường thực nghiệm; 2 - phương trình Frendlich và 3 - Lăngmua. Có nhận xét gì về dạng củacác đường đẳng nhiệt hấp phụ ? 52Bài số 11ĐỘ DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LIMục đích Xác định độ dẫn điện riêng, từ đó xác định độ dẫn điện đương lượng giới hạn của chấtđiện li mạnh, độ điện li và hằng số điện li của chất điện li yếu.Lí thuyết I. Độ dẫn điện riêng và độ dẫn điện đương lượng Khả năng dẫn điện của mọi vật dẫn được đặc trưng bởi độ dẫn điện L, là đại lượngnghịch đảo của điện trở R. Với một vật dẫn có tiết diện không đổi: l R=ρ (1) S trong đó ρ là điện trở suất; l và S là độ dài và tiết diện ngang của vật dẫn, nên: 1S S = χ. ⋅ L= (2) ρl l 1 được gọi là độ dẫn điện riêng, có thứ nguyên Ω–1.cm–1. Khi l = 1 cm, Đại lượng χ = ρ χ , như vậy: 2S = 1 cm thì L = Độ dẫn điện riêng của dung dịch điện li là độ dẫn điện của một thể tích dung dịch chấtđiện li nằm giữa hai điện cực song song có tiết diện là 1 cm2 và cách nhau 1 cm. Vì khả năng dẫn điện của dung dịch điện li phụ thuộc vào bản chất các ion và số ion cómặt trong một đơn vị thể tích dung dịch, nên độ dẫn điện riêng phải phụ thuộc vào nồng độchất điện li có trong dung dịch (hình 1). Đối với chất điện li mạnh, độ dẫn điện riêng càng lớn nếu nồng độ của các ion và tốc độtuyệt đối của chúng càng lớn nhưng khi tăng nồng độ của các ion thì lực hút giữa chúng tănglên, ảnh hưởng đó có thể trở nên mạnh hơn sự tăng nồng độ của chất điện li và độ dẫn điệnriêng của dung dịch sẽ giảm. Đối với chất điện li yếu, độ dẫn điện riêng tăng không lớn khi tăng nồng độ. Khi nồng độtăng đủ lớn thì độ dẫn điện riêng giảm do sự giảm độ điện li của dung dịch và cực đại của độdẫn điện riêng ứng với giá trị cực đại của tích số độ điện li và nồng độ của dung dịch. Để thuận tiện cho việc so sánh khả năng dẫn điện của dung dịch các chất điện li khácnhau người ta sử dụng đại lượng độ dẫn điện đương lượng λ. 53 Hình 1 Sự phụ thuộc của độ dẫn điện riêng của một số dung dỊch chất điện li vào nồng độ dung dỊch Độ dẫn điện đương lượng λ là độ dẫn điện của một thể tích dung dịch chứa đúng mộtđương lượng gam chất điện li nằm giữa hai điện cực song song cách nhau 1 cm. Dựa vào sơđồ (hình 2) ta dễ thấy quan hệ giữa độ dẫn điện riêng và độ dẫn điện đương lượng: 1 000 λ = χ .V.1000 = χ ⋅ (3) C ở đây: V là thể tích của dung dịch tính bằng lít, chứa đúng một đương lượng gam chấtđiện li, được gọi là độ pha loãng. C là nồng độ của dung dịch (đlg/l). Công thức (3) cho thấy λ phụ thuộc vào nồng độ dung dịch. Khi pha loãng dung dịch λ sẽtăng; khi độ pha loãng tăng đến một giá trị giới hạn nào đó thì độ dẫn điện đương lượng đạtđến giá trị giới hạn λ∞ (hình 3) Hình 2 Mô hình mô tả sự liên hệ giữa độ dẫn điện riêng và độ dẫn điện đương lượng 54 Hình 3 Sự phụ thuộc của độ dẫn điện đương lượng vào độ pha loãng Theo định luật Cônrao (Kohlrausch) về sự chuyển động độc lập của các ion trong dungdịch loãng: λ∞ = λ∞ + λ∞ + − (4) ở đây λ+ và λ− là độ dẫn điện (hay linh độ) của cation và anion. ∞ ∞ − Đối với dung dịch chất điện li yếu, độ điện li α và độ dẫn điện đương lượng liên hệ với n ...