电化学电解质溶液省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第2章章 电解质溶液电解质溶液1第1页2.1 离子水化离子水化2.1.1 电解质分类电解质分类2第2页电解质定义电解质电解质（electrolyte)：有能力在水：有能力在水或有机溶剂中形成能够自由移动离子或有机溶剂中形成能够自由移动离子物质，叫做电解质。物质，叫做电解质。电解质溶液电解质溶液(electrolyte solution)：溶质溶入溶剂中后，溶质能完全溶质溶入溶剂中后，溶质能完全或部分解离成离子所形成溶液。或部分解离成离子所形成溶液。3第3页电解质溶液导电机理电解质溶液导电机理（1）正负离子定向迁移）正负离子定向迁移（2）正负极发生氧化还原反应）正负极发生氧化还原反应4第4页电解质分类电解质分类 结构结构离子键离子键化合物化合物,真实电解质真实电解质 共价键共价键化合物化合物,可能电解质可能电解质它们本身并不是离子，只是在一定条件下，经过溶质与溶剂间化它们本身并不是离子，只是在一定条件下，经过溶质与溶剂间化学作用，才能使之解离成为离子。学作用，才能使之解离成为离子。溶质解离度大小溶质解离度大小强强电解质（解离度电解质（解离度30%）和）和弱弱电解质电解质(解离度解离度3%)电解质在溶液中所处状态电解质在溶液中所处状态非缔合式非缔合式non-associate,non-associate,溶质为单个自由移动离子溶质为单个自由移动离子 缔合式缔合式associate,associate,溶质除了单个可自由移动离子外，还存溶质除了单个可自由移动离子外，还存在以化学键结合未解离分子，或者是由两个或两个以上离在以化学键结合未解离分子，或者是由两个或两个以上离子靠静电作用而形成缔合体。子靠静电作用而形成缔合体。5第5页2.1.2 水结构水结构孤电子对孤电子对O-H键键一一.水结构特点水结构特点 水分子为含有水分子为含有不等性杂化轨道结构不等性杂化轨道结构强极性分子。强极性分子。6第6页冰结构冰结构7第7页2.1.3 离子水化离子水化(Ionic Hydration)离子与水分子相互作用：离子与水分子相互作用：1.水分子在离子周围取向，可自由移水分子在离子周围取向，可自由移动水分子降低了。动水分子降低了。2.紧靠离子部分水分子与离子缔合，能紧靠离子部分水分子与离子缔合，能与离子一起移动，对应地增大了离子与离子一起移动，对应地增大了离子体积。体积。3.水分子原有缔合度遭到部分破坏。水分子原有缔合度遭到部分破坏。8第8页离子水化能量改变离子水化能量改变电解质在溶液中自发解离，所需能量来自电解质在溶液中自发解离，所需能量来自于水化作用释放出能量。于水化作用释放出能量。9第9页离子水化离子水化：因为离子与水作用而引发离子与水因为离子与水作用而引发离子与水结构结构上总改变上总改变称为离子水化。称为离子水化。离子水化数离子水化数：离子周围存在着一个对水分子有显著离子周围存在着一个对水分子有显著电场作用空间（电场作用空间（几纳米几纳米），在这个），在这个空间内空间内含有含有水分水分子数子数称为离子水化数。称为离子水化数。10第10页水化膜水化膜：离子与水分子：离子与水分子相互作用改变了定向取相互作用改变了定向取向水分子性质，受这种向水分子性质，受这种相互作用水分子层称为相互作用水分子层称为水化膜。水化膜。水化膜可分为原水化膜水化膜可分为原水化膜与二级水化膜。与二级水化膜。11第11页原水化（或化学水化）：原水化（或化学水化）：溶液中紧靠离子第一层水分子与离子结合得比较牢靠，它们基本上能与离子一起移动，不受温度影响。这部分水化作用称为原水化。它所包含水分子数目称为原水化数。二级水化（或物理水化）：二级水化（或物理水化）：第一层以外水分子也受到离子吸引作用，使水原有结构遭到破坏，但与离子联络得比较涣散，温度对它影响很大，这部分水化作用叫做二级水化。它所包含水分子数目称为二级水化数。12第12页 离子水化产生两种影响离子水化产生两种影响 ：溶剂对溶质影响：溶剂对溶质影响：离子水化降低溶液中离子水化降低溶液中自由分子数量，同时增加离子体积；自由分子数量，同时增加离子体积；溶质对溶剂影响：溶质对溶剂影响：带电离子水化破坏附带电离子水化破坏附近水层四面体结构，改变邻近水分子层近水层四面体结构，改变邻近水分子层介电常数。介电常数。13第13页习习 题题1.1.电解质有哪几个分类方法？电解质有哪几个分类方法？2.2.为何为何4时水密度最大？时水密度最大？3.3.什么叫离子水化？怎样正确了解离子水化膜什么叫离子水化？怎样正确了解离子水化膜概念？概念？14第14页在温度较低时，水中不完全是液态，还有一些微小冰晶体。在冰晶在温度较低时，水中不完全是液态，还有一些微小冰晶体。在冰晶体中，每个分子以一定规律排列在晶体点阵内，每个分子都被四个体中，每个分子以一定规律排列在晶体点阵内，每个分子都被四个分子所包围，四个分子在分子所包围，四个分子在空间组成空间组成一个四面体。而液态水中分子，一个四面体。而液态水中分子，排列比较杂乱，不像冰晶体中分子那样规则排列。即使这些水分子排列比较杂乱，不像冰晶体中分子那样规则排列。即使这些水分子在液态水中运动比在冰晶体中更自由些，不过分子间平均距离却比在液态水中运动比在冰晶体中更自由些，不过分子间平均距离却比在冰中小，所以液态水密度比固态水密度大。在冰中小，所以液态水密度比固态水密度大。在温度在温度4上下，水中有两种使密度发生改变效应：一是因为温度上下，水中有两种使密度发生改变效应：一是因为温度升高，液态水升高，液态水分子热运动分子热运动加剧，分子间平均距离增大，致使水密度加剧，分子间平均距离增大，致使水密度减小；另一个是因为温度升高，水中所含有冰晶体逐步熔解，分子减小；另一个是因为温度升高，水中所含有冰晶体逐步熔解，分子间平均距离减小，致使密度增大。在间平均距离减小，致使密度增大。在1大气压大气压（101.325千帕）下，千帕）下，水温低于水温低于4前，后一个效应占优势；而水温高于前，后一个效应占优势；而水温高于4后，前一个效后，前一个效应占优势。构想一定质量水，温度从应占优势。构想一定质量水，温度从0逐步升高到逐步升高到5，依据上面，依据上面分析，水体积将先减小后增大，密度则先增大后减小，在分析，水体积将先减小后增大，密度则先增大后减小，在4时体时体积最小，密度最大。实际上，温度越过积最小，密度最大。实际上，温度越过4以后，冰晶体会越来越以后，冰晶体会越来越少，直至消失，水就进入正常膨胀状态了。少，直至消失，水就进入正常膨胀状态了。15第15页2.2 电解质活度与活度系数电解质活度与活度系数2.2.1 活度概念活度概念16第16页两种物质混合在一起形成溶液时，若它们混合前后两种物质混合在一起形成溶液时，若它们混合前后体积无改变体积无改变，而且混合后，而且混合后无任何热效应无任何热效应，则所形成，则所形成溶液为溶液为理想溶液理想溶液。理想溶液不要求分子体积为零理想溶液不要求分子体积为零,但要求各种分子大小但要求各种分子大小,形状相同形状相同.许多实际溶液体系性质很靠近理想溶液许多实际溶液体系性质很靠近理想溶液:同系物混合所组成溶液同系物混合所组成溶液,同分异构体所组成溶液等同分异构体所组成溶液等也可将非电解质也可将非电解质无限稀溶液无限稀溶液看作是一个理想溶液看作是一个理想溶液（1）理想溶液）理想溶液(ideal solution)17第17页热力学定义热力学定义:若溶液中任一组分在全部若溶液中任一组分在全部浓度范围内浓度范围内(0 xi1)均服从均服从拉乌尔定律拉乌尔定律,则其为理想溶液则其为理想溶液.18第18页（2）化学势）化学势(chemical potential)定义定义:恒温恒压下，向指定组成体系中恒温恒压下，向指定组成体系中加入微量组份加入微量组份(或无限大致系中加入或无限大致系中加入1mol组分组分i)所引发吉布斯自由能改变。所引发吉布斯自由能改变。i:i物质化学势物质化学势.19第19页非体积功为零时，化学势是多相非体积功为零时，化学势是多相系统中物质转移方向和程度判据系统中物质转移方向和程度判据i 物质自发地从物质自发地从 i高相向高相向 i低相转移低相转移相平衡时，每一组分在各相中化学势必相平衡时，每一组分在各相中化学势必定相等定相等20第20页（3）理想溶液理想溶液中某组分中某组分i化学势化学势 i i:某一温度和压力下理想溶液中某组分某一温度和压力下理想溶液中某组分i i化化学势学势 :与溶液同温同压下组分与溶液同温同压下组分i i标准态标准态下化学势下化学势 :组分组分i i摩尔分数摩尔分数21第21页（4）真实溶液真实溶液中某组分中某组分i i化学势化学势路易斯（路易斯（Lewis）提出笼统地用一个新函数）提出笼统地用一个新函数活活度度(ax,i)(activity)来代替物质量分数来代替物质量分数(xi)。ax,i为为i组分活度，物理意义是组分活度，物理意义是有效浓度有效浓度。22第22页Activity coefficient 活度与浓度比值能反应粒子间相互作用所引发真实溶液与理想溶液偏差23第23页2.2.2 溶质溶质三种浓度标度三种浓度标度xi:摩尔分数 molmi:质量摩尔浓度(每千克溶剂所含溶质物质量)mol/kgci:体积摩尔浓度(每升溶液所含溶质物质量)mol/L24第24页对应化学势对应化学势25第25页实际溶液中化学势实际溶液中化学势对应活度系数对应活度系数26第26页活度标准状态活度标准状态气态物质：分压气态物质：分压pi等于等于1理想气体为理想气体为标准状态。标准状态。ai=pi=1液、固态物质：纯物质为标准状态。液、固态物质：纯物质为标准状态。e.g.纯溶剂、纯金属纯溶剂、纯金属很稀溶液中，很稀溶液中，要求要求：活度等于活度等于1状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂，这一标准状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们纯物质状态，即要求纯物质活度等于态就是它们纯物质状态，即要求纯物质活度等于1。27第27页2.2.3 电解质电解质平均活度平均活度（1）与极稀非电解质溶液可视作理想）与极稀非电解质溶液可视作理想(稀稀)溶液，活度溶液，活度系数近似等于系数近似等于1不一样，对极稀强电解质溶液，因为不一样，对极稀强电解质溶液，因为离子间相互作用，使它比非电解质溶液情况复杂得离子间相互作用，使它比非电解质溶液情况复杂得多，此时活度与理想多，此时活度与理想(稀稀)溶液活度仍有一定偏差；溶液活度仍有一定偏差；（2）强电解质强电解质几乎完全电离成离子，整体电解质不复几乎完全电离成离子，整体电解质不复存在，其浓度与活度简单关系不再适用；存在，其浓度与活度简单关系不再适用；（3）对于电解质溶液，因为单个离子活度无法测定，）对于电解质溶液，因为单个离子活度无法测定，故提出故提出平均活度平均活度概念。概念。28第28页离子活度和化学势离子活度和化学势 以以质量摩尔浓度质量摩尔浓度为例：为例：29第29页按下面要求，给出电解质按下面要求，给出电解质平均活度平均活度、平均活度平均活度系数系数和和平均浓度平均浓度概念概念30第30页令令:定义：定义：平均活度系数平均活度系数:平均浓度：平均浓度：平均活度：平均活度：则电解质活度：则电解质活度：K2SO4溶液离子平均活度31第31页计算例例 利用表1-6数据计算0.1mHCl活度aHCl和离子平均活度aHCl。解：解：已知由表中数据查得0.1mHCl =0.795又已知所以32第32页重量摩尔浓度m0.0050.010.020.050.100.200.501.003.00A+B型盐类离子强度0.0050.010.020.050.100.200.501.003.00计算值*0.9210.8890.8470.7690.6900.5920.4370.3100.131试验值HCl0.9280.9040.8740.8300.7950.7660.7570.8101.320NaCl0.9280.9040.8760.8290.7890.7420.6830.6590.709KCl0.9260.8990.8660.8150.7640.7120.6440.5970.571KOH0.9270.9010.8680.8100.7590.7100.6710.6790.903KNO30.9270.8990.8630.7940.7240.6530.5430.449AgNO30.9250.8960.8580.7870.7170.6330.5010.390A2+B2+型盐类离子强度0.020.040.080.200.400.802.004.0012.00计算值*0.5150.3920.2660.1235.161021.511021.321038.47105试验值MgSO40.5720.4710.3780.2620.1950.1420.0910.067CuSO40.5600.4440.3430.2300.1640.1080.0660.044表表1-6 一些电解质平均活度系数（一些电解质平均活度系数（25）33第33页习习 题题1.电解质活度与平均活度有何不一样？活度活度：整体电解质活度整体电解质活度平均活度平均活度：离解后整体电解质不复存在，离解为离离解后整体电解质不复存在，离解为离子，正负离子平均活度来代替正负离子活度。子，正负离子平均活度来代替正负离子活度。34第34页2.3 扩散扩散电解质溶液性质，主要有两类：电解质溶液性质，主要有两类：静态静态性质：包括热力学函数改变，如性质：包括热力学函数改变，如活度、活度系数等活度、活度系数等动态动态性质：与离子在溶液中运动相关性质：与离子在溶液中运动相关性质，比如离子扩散、电导等性质，比如离子扩散、电导等动态性质对电化学反应有很大影响。动态性质对电化学反应有很大影响。35第35页2.3.1 液相传质三种方式液相传质三种方式(Mass Transfer)对流对流（convection)：溶液内粒子随溶液溶液内粒子随溶液流动流动而流动传质过程。而流动传质过程。扩散扩散(diffusion)：因为溶液中某一组分存在因为溶液中某一组分存在浓度梯度浓度梯度(或化学势梯度或化学势梯度)而引发该组份自高浓而引发该组份自高浓度处向低浓度处转移传质过程。度处向低浓度处转移传质过程。电迁移电迁移(migration)：荷电粒子在荷电粒子在电场作用下电场作用下沿着一定方向移动引发传质过程。沿着一定方向移动引发传质过程。36第36页扩散扩散电极反应会消耗反应物，生成产物，使电极表电极反应会消耗反应物，生成产物，使电极表面与溶液深处出现浓度差异，即面与溶液深处出现浓度差异，即浓度梯度，浓度梯度，会会发生扩散现象。发生扩散现象。电迁移电迁移阳离子阳离子阴极（还原反应，得阴极（还原反应，得e e，带负电荷），带负电荷）阴离子阴离子阳极（氧化反应，失阳极（氧化反应，失e e，带正电荷），带正电荷）离子移动方向不一样，但电流方向相同离子移动方向不一样，但电流方向相同37第37页对流对流扩散扩散电迁移电迁移引发方式密度差密度差浓度梯度浓度梯度电场作用电场作用（电位梯度）（电位梯度）迁移粒子迁移粒子全部组分全部组分都可能带电粒子带电粒子38第38页39第39页2.4 电迁移电迁移在外电场作用下溶液中荷电离子将从杂乱无章随机运动转变为沿一定方向在外电场作用下溶液中荷电离子将从杂乱无章随机运动转变为沿一定方向运动。离子在电场力推进下进行运动，叫做电迁移运动。离子在电场力推进下进行运动，叫做电迁移。电迁流量电迁流量(qe)：离子在单位时间内电迁移经过单位面离子在单位时间内电迁移经过单位面积液面摩尔数积液面摩尔数在电场力较小时，稳态下电迁流量也与电位梯度在电场力较小时，稳态下电迁流量也与电位梯度（即电场强度（即电场强度-推进单位电荷电场力）成正比推进单位电荷电场力）成正比。40第40页11摩尔电荷数为摩尔电荷数为1 1离子离子1F则则1 1摩尔电荷数为摩尔电荷数为zi离子离子ziFziFqe单位时间单位面积上经过电量单位时间单位面积上经过电量单位面积上经过电流单位面积上经过电流电流密度电流密度JJ电解质溶液只是在场强不大，且处于稳态下，电解质溶液只是在场强不大，且处于稳态下，才严格地服从欧姆定律。才严格地服从欧姆定律。41第41页2.4.1 电导率与当量电导率电导率与当量电导率 电导电导量度导体导电能力大小物理量，量度导体导电能力大小物理量，其值为电阻倒数。其值为电阻倒数。符号为符号为G G，单位为，单位为S(S(1S=11S=1)。在外电场作用下，电解质溶液中离子从无规则随机跃迁转变为定向移动，形成在外电场作用下，电解质溶液中离子从无规则随机跃迁转变为定向移动，形成电流。电解质溶液中含有电阻，服从欧姆定律。习惯上用电阻和电阻率倒数表电流。电解质溶液中含有电阻，服从欧姆定律。习惯上用电阻和电阻率倒数表示溶液导电能力。示溶液导电能力。42第42页电导率电导率：边长为单位长边长为单位长度立方体溶液所含度立方体溶液所含有电导。有电导。43第43页电导测量电导测量原理原理：电导是电阻倒数，电导是电阻倒数，所以由试验测出溶液所以由试验测出溶液电阻，即可求出电导。电阻，即可求出电导。测量溶液电阻要用测量溶液电阻要用(1000Hz)(1000Hz)交流电桥，交流电桥，不然将改变电解质溶不然将改变电解质溶液组成。液组成。44第44页 上图又称韦斯顿电桥。上图又称韦斯顿电桥。ABAB为均匀滑线电为均匀滑线电阻，阻，R1R1为可变电阻，并联一个可变电容方为可变电阻，并联一个可变电容方便调整与电导池实现阻抗平衡，便调整与电导池实现阻抗平衡，E E为放有待为放有待测溶液电导池，电阻待测。测溶液电导池，电阻待测。G G为耳机或阴极为耳机或阴极示波器，接通电源后，移动示波器，接通电源后，移动C C点，使点，使DGCDGC线线路中无电流经过，如用耳机则听到声音最路中无电流经过，如用耳机则听到声音最小，这时小，这时D D，C C两点电位降相等，电桥达平两点电位降相等，电桥达平衡。依据几个电阻之间关系就可求得待测衡。依据几个电阻之间关系就可求得待测溶液电导。溶液电导。45第45页测量步骤测量步骤测定电导池常数测定电导池常数Kcell Kcell：测定待测溶液测定待测溶液 Kcell =L/A Kcell =L/A 两电极间距离两电极间距离L L和镀有铂黑电极和镀有铂黑电极面积面积A A无法用试验测量，通惯用已知电无法用试验测量，通惯用已知电导率导率KClKCl溶液注入电导池，测定电阻后溶液注入电导池，测定电阻后得到得到KcellKcell。46第46页当电桥到达平衡后：当电桥到达平衡后：于是，用标准于是，用标准KClKCl溶液标定出电导溶液标定出电导池常数后，经过上式即可计算出待测溶池常数后，经过上式即可计算出待测溶液电导。液电导。47第47页电导率影响原因电导率影响原因几何原因确定后：几何原因确定后：(1)(1)与离子运动速度相关与离子运动速度相关 离子运动速度越大，传递能量越快，导电能力就越强。离子运动速度越大，传递能量越快，导电能力就越强。(2)(2)与离子浓度相关与离子浓度相关 导电能力与离子浓度成正比。影响离子浓度原因导电能力与离子浓度成正比。影响离子浓度原因主要是电解质浓度和电离度。同种电解质，浓度越大，主要是电解质浓度和电离度。同种电解质，浓度越大，电离后离子浓度就越大；电离度越大，则同种电解质电离后离子浓度就越大；电离度越大，则同种电解质浓度下，电离离子浓度越大浓度下，电离离子浓度越大。48第48页(1)与离子运动速度相关与离子运动速度相关(a)离子本性：离子本性：水化离子半径。半径大，水化离子半径。半径大，阻力大，运动速度慢。离子价数。价数高，阻力大，运动速度慢。离子价数。价数高，受电场力大，速度快。受电场力大，速度快。(b)溶液总浓度：溶液总浓度：浓度大，离子间距小，浓度大，离子间距小，相互作用强，离子运动阻力增大。相互作用强，离子运动阻力增大。(c)温度：温度：温度高，运动速度增大。温度高，运动速度增大。(d)溶剂粘度溶剂粘度：粘度大，运动阻力增大，：粘度大，运动阻力增大，运动速度降低。运动速度降低。49第49页(2)与离子浓度相关原因与离子浓度相关原因(a)电解质浓度：电解质浓度：电离后离子电离后离子浓度增大。浓度增大。(b)电离度电离度：电离度越大，一：电离度越大，一样电解质浓度下，电离离子浓样电解质浓度下，电离离子浓度越大。度越大。50第50页量主导量主导质主导质主导c，离子数，离子数，ccc，离子，离子间作用力作用力，离，离子运子运动速度速度，cc51第51页溶液浓度很低时，伴随浓度增加单位体积中离子数目溶液浓度很低时，伴随浓度增加单位体积中离子数目增多，量原因是主要，电导率增大；增多，量原因是主要，电导率增大；溶液浓度过大，离子间相互作用力相当突出，对粒子溶液浓度过大，离子间相互作用力相当突出，对粒子运动速度影响很大，使质原因占主导地位，电导率随运动速度影响很大，使质原因占主导地位，电导率随浓度增大而减小。所以电解质溶液中电导率与浓度关浓度增大而减小。所以电解质溶液中电导率与浓度关系出现极大值。系出现极大值。52第52页摩尔摩尔电导率电导率 ：在两个距离为：在两个距离为1m 平行板电极间放置平行板电极间放置含有含有mol电解质电解质溶液，此时溶液所含有电导溶液，此时溶液所含有电导.未考虑离子电荷数及离子运动速度对溶液导电能力影响未考虑离子电荷数及离子运动速度对溶液导电能力影响当量电导率当量电导率 ：在两个距离为：在两个距离为1m 平行板电极间放置平行板电极间放置含有含有mol单位正电荷（或单位负电荷）单位正电荷（或单位负电荷）溶液，此时溶液，此时溶液所含有电导溶液所含有电导.-若电解质正负离子电荷数均为若电解质正负离子电荷数均为1，则，则 .-若其中一个离子电荷数为若其中一个离子电荷数为2，则，则 53第53页2.4.2 离子惯用淌度与绝对淌度离子惯用淌度与绝对淌度 溶液中正、负离子在电场力作用下沿着溶液中正、负离子在电场力作用下沿着相反方向电迁移。相反方向电迁移。电迁移相当，即导电效果相同。电迁移相当，即导电效果相同。沿着同一方向导电。（沿着同一方向导电。（p.s.不是沿同一方不是沿同一方向移动）向移动）54第54页设正、负离子迁移速设正、负离子迁移速度：度：v+,v-(m/s)；电解质截面积：电解质截面积：1m2；正、负离子浓度：正、负离子浓度：c+,c-(mol/m3)55第55页正离子电迁流量正离子电迁流量以电流密度表示以电流密度表示负离子电迁流量负离子电迁流量以电流密度表示以电流密度表示总电流密度总电流密度离子单位时间内经过单位截面积物质量称为该离子流量。单位离子单位时间内经过单位截面积物质量称为该离子流量。单位mol/（m2s）。因为离子是带电荷，所以可用电量代替离子数量来表示电）。因为离子是带电荷，所以可用电量代替离子数量来表示电迁流量，迁流量，z电荷数，电荷数，zF每摩尔离子所带电量。每摩尔离子所带电量。单位时间内经过电量，单位时间内经过电量，zFq单位面积经过电流。单位面积经过电流。56第56页若电解质完全解离，则离子电荷浓度等于电解质电荷浓度若电解质完全解离，则离子电荷浓度等于电解质电荷浓度代入代入57第57页离子淌度离子淌度:单位电场强度单位电场强度下离子下离子迁迁移速度移速度，可称为，可称为离子惯用淌度离子惯用淌度，通，通常简称为常简称为离子淌度离子淌度。58第58页59第59页60第60页离子绝对淌度离子绝对淌度():单位电场力作单位电场力作用下离用下离子运动速度子运动速度.离子淌度离子淌度:单位电场强度下离子迁移速度可称单位电场强度下离子迁移速度可称为为离子惯用淌度离子惯用淌度(mobility)，通常简称为离通常简称为离子淌度。子淌度。讨论离子在某种推进力作用下运动速度，才能反应讨论离子在某种推进力作用下运动速度，才能反应不一样离子特征。不一样离子特征。61第61页2.4.4 离子迁移数离子迁移数 离子迁移数离子迁移数：溶液中某种离子所迁移电流（或：溶液中某种离子所迁移电流（或电量）在各种离子迁移总电流（或电量）中所电量）在各种离子迁移总电流（或电量）中所占分数。占分数。电解质溶液中，正负离子共同负担着电流传导。溶液中各电解质溶液中，正负离子共同负担着电流传导。溶液中各种离子浓度不一样、淌度不一样，在导电时所负担导电份种离子浓度不一样、淌度不一样，在导电时所负担导电份额也会有很大差异。为了表示溶液中某种离子所传送电流额也会有很大差异。为了表示溶液中某种离子所传送电流份额大小，提出迁移数概念。份额大小，提出迁移数概念。62第62页影响迁移数原因：温度浓度局外电解质在电化学研究中经常加入大量支持电解质以降低活性粒子在电化学研究中经常加入大量支持电解质以降低活性粒子电迁传质速度，用以消除电迁移效应。如电迁传质速度，用以消除电迁移效应。如HCl溶液中溶液中H+迁迁移数远远大于移数远远大于Cl-迁移数。如向其中加入大量迁移数。如向其中加入大量KCl，则会大，则会大大降低大降低H+迁移数。迁移数。63第63页64第64页习习 题题1.解释解释c-c曲线出现极大值原因。曲线出现极大值原因。2.离子淌度与离子绝对淌度有何区分？离子淌度与离子绝对淌度有何区分？3.扩散与电迁方向相同吗？扩散与电迁方向相同吗？65第65页2.5 稀溶液中离子氛理论稀溶液中离子氛理论溶液中离子是带电，之间存在着库仑力，在库仑力作用溶液中离子是带电，之间存在着库仑力，在库仑力作用下，离子倾向于按一定规则排列。不过离子在溶液中热下，离子倾向于按一定规则排列。不过离子在溶液中热运动则趋向于破坏这种结构，使离子均匀地分散在整个运动则趋向于破坏这种结构，使离子均匀地分散在整个溶液中。离子在稀溶液中所处状态，正是库仑力与热运溶液中。离子在稀溶液中所处状态，正是库仑力与热运动作用结果。动作用结果。因为是稀溶液，离子间距离较远，碰撞、成键等各种近因为是稀溶液，离子间距离较远，碰撞、成键等各种近程作用能够忽略不计，所以只有远程力程作用能够忽略不计，所以只有远程力-离子间库仑力离子间库仑力在起作用。在起作用。66第66页离子氛离子氛:由由中心离子中心离子周围一层电荷周围一层电荷组成组成球体球体，且这层电荷层与中心，且这层电荷层与中心离子整体保持离子整体保持电中性电中性。Debye Hueckel Model 中心离子就好像是被中心离子就好像是被一层符号相反电荷包围一层符号相反电荷包围着。将中心离子周围电着。将中心离子周围电荷所组成球体称为离子荷所组成球体称为离子氛。氛。对于研究离子间库伦对于研究离子间库伦相互作用有主要意义。相互作用有主要意义。67第67页说明：说明：1.离子氛由大量正负离子形成，且每一个离子离子氛由大量正负离子形成，且每一个离子都是很多个离子氛所共有。都是很多个离子氛所共有。2.每个离子既可作为中心离子，又是其它离每个离子既可作为中心离子，又是其它离子氛一部分。子氛一部分。3.中心离子能够是正离子，也能够是负离子。中心离子能够是正离子，也能够是负离子。4.溶液中离子不停地运动，离子氛只是溶液中离子不停地运动，离子氛只是统计平统计平均均结果。结果。68第68页假设假设（）电解质是非缔合式电解质，即电解质在溶液（）电解质是非缔合式电解质，即电解质在溶液中全部以能够自由移动离子形式存在。中全部以能够自由移动离子形式存在。（）离子是带电球体，不发生极化，离子周围电（）离子是带电球体，不发生极化，离子周围电场是球形对称。场是球形对称。（）离子间只存在库仑力，其它分子间力均可略（）离子间只存在库仑力，其它分子间力均可略去不计，而且离子库仑力所引发吸引能比它热运动去不计，而且离子库仑力所引发吸引能比它热运动能小得多。这也就是说，溶液应该很稀。能小得多。这也就是说，溶液应该很稀。（）以纯溶剂相对介电常数当做溶液相对介电常（）以纯溶剂相对介电常数当做溶液相对介电常数，即认为电解质在溶剂中出现后，对溶剂相对介数，即认为电解质在溶剂中出现后，对溶剂相对介电常数并无任何影响。电常数并无任何影响。69第69页2.6 离子间相互作用与当量电导率离子间相互作用与当量电导率松弛效应松弛效应:中心中心离子运动时，破离子运动时，破坏了离子氛对称坏了离子氛对称性，使性，使离子氛离子氛电电荷重心滞后，对荷重心滞后，对中心离子运动形中心离子运动形成阻力，叫做成阻力，叫做松松弛力弛力。这种阻滞这种阻滞作用称为松弛效作用称为松弛效应。应。70第70页电泳效应：电泳效应：在外电场作用下，中心在外电场作用下，中心离子带着水化膜运动时，它离子氛也离子带着水化膜运动时，它离子氛也将带着将带着水分子水分子向相反方向运动，相当向相反方向运动，相当于中心离子处于逆流水中，使其运动于中心离子处于逆流水中，使其运动受到了一个阻力，称为受到了一个阻力，称为电泳力电泳力，这种，这种现象称为现象称为电泳效应电泳效应。71第71页