Kohlrausch 定律,也被称为离子独立移动定律,它告诉我们要计算电解质的摩尔电导率,只需将其组成离子的极限摩尔电导率相加即可。这一定律帮助我们研究化学电池和稀溶液,并适用于测定弱电解质的摩尔电导率。
在本文中,我们将学习 Kohlrausch 定律的概念、其应用等。我们为了应对 12 年级的考试,必须深入学习 Kohlrausch 定律。
目录
- 什么是 Kohlrausch 定律?
- 什么是摩尔电导率?
- Kohlrausch 定律的公式
- 离子独立移动定律
- Kohlrausch 定律的应用
Kohlrausch 定律,也称为离子独立移动定律,指的是电解质的极限摩尔电导率与其组成离子有关。该定律由 Friedrich Kohlrausch 在 19 世纪末提出,用于计算弱电解质的极限摩尔电导率、解离度和解离常数。它也被用来测量盐的溶解度。
例如, 当已知钠离子和氯离子的极限摩尔电导率时,就可以确定氯化钠的极限摩尔电导率。
> ΛoNaCl = ΛoNa+ + ΛoCl-
> 电解质的极限摩尔电导率等于组成该电解质的阳离子和阴离子的单独极限摩尔电导率之和。
什么是摩尔电导率?
摩尔电导率是衡量物质在溶液中导电能力的指标。它被定义为含有一摩尔该物质的溶液的电导率。摩尔电导率通常用符号 Λm 表示,单位是西门子平方米每摩尔(S m² mol⁻¹)。
溶液的摩尔电导率随着浓度的降低而增加。这种摩尔电导率的增加是因为含有一摩尔电解质的总体积增加了。当电解质浓度趋近于零时,摩尔电导率被称为极限摩尔电导率,Λ°m。Kohlrausch 定律基于摩尔电导率,被广泛用于研究稀溶液和电解质溶液。
Kohlrausch 定律,也称为离子独立移动定律,指出在无限稀释时,当解离完全时,每个离子都对电解质的当量电导做出确定的贡献。换句话说,无限稀释时电解质的当量电导等于单个离子的电导之和。该定律可以表示为:
> λ∞eq = λ∞c + λ∞a
>
>
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> 其中,
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> – λeq∞ 是无限稀释时的摩尔电导率
> – λc∞ 是无限稀释时阳离子的电导率
> – λa∞ 是无限稀释时阴离子的电导率
Kohlrausch 定律对于计算弱电解质的极限摩尔电导率、解离度和解离常数,以及确定盐的溶解度至关重要。
它基于这样一个概念:在无限稀释时,当解离完全时,每个离子都对电解质的当量电导做出确定的贡献。该定律在研究稀溶液和电解质溶液方面非常有用,因为它允许计算离子在这些系统中的行为。
离子独立移动定律
离子独立移动定律的一些应用包括:
Kohlrausch 离子独立移动定律可以通过绘制电解质的摩尔电导率(λm)与其浓度平方根(√c)的关系图来图形化表示。根据 Kohlrausch 定律,该图应该是一条直线,其截距等于极限摩尔电导率(λ∞m),斜率类似于 -A,其中 A 是一个常数。
A 的值取决于电解质的类型和测量时的温度。通过绘制 λm 对 √c 的图有助于确定弱电解质的极限摩尔电导率,而这无法通过将摩尔电导率外推至零浓度来获得。λ∞m 的值可以从图中得到的直线的截距来确定。该图也可用于计算弱电解质的解离度和解离常数。
在较低浓度下,弱电解质表现出摩尔电导率的急剧增加。因此,外推摩尔电导