«Изучение электропроводности растворов» (стр. 1 из 2)
ГОУ гимназия №1505
«Московская городская педагогическая гимназия-лаборатория»
Реферат
«Изучение электропроводности растворов»
Выполнил ученик 9 «Б» класса Сальников Александр
Руководитель Шипарева Галина Афанасьевна
Москва, 2010
Содержание
Введение
§1Электролиты. Электролитическая диссоциация.
1.1.Электролит
1.2.Степень электролитической диссоциации
1.3.Классификация электролитов
1.4.Электролитическая диссоциация
1.5.Диэлектрическая проницаемость
1.6.Теория электролитической диссоциации
1.7. Сильные электролиты
§2Электропроводность электролитов. Факторы, влияющие на электропроводность растворов
2.1.Электропроводность электролитов
2.2.Эквивалентная электропроводность
2.3.Удельная электропроводность
2.4.Факторы, влияющие на электропроводность растворов
§3 Измерение электропроводности
Требования к оформлению: выравнивание текста по ширине, интервал 1,5
Введение
Тема реферата актуальна, так как это основополагающая тема курса химии 9 класса. А реферат позволит расширить представления учащихся об электролитах, что особенно важно для учащихся, выбравших химию в качестве профильного предмета, а также для учащихся, проявляющих интерес к этому предмету.
Цель данного реферата заключается в том, чтобы он включал в себя необходимую информацию, которая требуется при изучении темы, на которую данный реферат написан.
Исходя из этого, задачи, которые возникали при написании данного реферата, связаны с подбором нужной информации по различным темам[w1] , связанные непосредственно с темой реферата, и подтверждением этой информации опытным путем.
Самым полезным источником [w2] информации при написании данного реферата оказались лекции С. И. Левченкова по физической и коллоидной химии для студентов биофака ЮФУ[w3] . В данных конспектах лекций в доступной форме изложена информация об электролитах и теории электролитической диссоциации, а также об электропроводности растворов, и факторов, от которых она зависит.
Также полезным источником информации учебник[w4] «Общая и неорганическая химия» для вузов по вопросам эквивалентной электропроводности.
В учебнике «Физическая химия» находится полезная информация по степени электролитической диссоциации.
А также полезной оказалась большая советская энциклопедия, являющаяся хорошим источником определений.
§1Электролиты. Электролитическая диссоциация
1.1.Электролит — вещество, расплав или раствор, который проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы.
(электролитическая диссоциация)[1]
Проводники бывают первого и второго рода. К проводникам первого рода относят проводники, обладающие электронной проводимостью (посредством движения электронов). К проводникам первого рода относят все металлы. К проводникам второго рода относят проводники с ионной проводимостью.
Электролиты — проводники второго рода, которые в растворе (или расплаве) состоят полностью или частично из ионов и обладают вследствие этого ионной проводимостью. Примерами электролитов могут служить кислоты, соли и основания.
В растворах электролитов не все частицы диссоциируют на ионы. Количество частиц, продиссоциировавших на ионы в растворе электролита, характеризуется степень электролитической диссоциации.
1.2.Степень электролитической диссоциации — отношение количества вещества, распавшегося в растворе на ионы к общему количеству растворенного вещества[2].
 |
a-степень диссоциации
n-количество вещества, распавшегося на ионы
n0- общее количество растворенного вещества
На основе данного критерия можно проклассифицировать электролиты на три группы.
1.3.Классификация электролитов[3][w5]
| сильные электролиты (α ≥ 70%) | средние электролиты (30% < α < 70%) | слабые электролиты (α ≤30%) |
| H2SO4,HNO3,HClO4 | HF | H2SiO3 |
1.4.Электролитическая диссоциация
Электролитическая диссоциация — процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или при плавлении.[4]
На процесс электрической диссоциации наряду с сольватирующей способностью частиц (сольватация - электростатическое взаимодействие между частицами (ионами, молекулами) растворенного вещества и растворителя) влияет также диэлектрическая проницаемость.
1.5.Диэлектрическая проницаемость[5]
| Относительная д.п.(ε) | Абсолютная д.п.(εε0) | ||
| Безразмерная величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. Данная величина показывает, во сколько раз взаимодействие между зарядами в однородной среде меньше, чем в вакууме. | величина, показывающая зависимость электрической индукции[i] от напряжённости электрического поля. | ||
| воздуха и большинства других газов в норм. условиях | большинство твёрдых или жидких веществ | вода | |
| ε£1 | 2£ε£8 | ε≈80 | |
Чем дольше диэлектрическая проницаемость, тем больше степень диссоциации.
1.6.Теория электролитической диссоциации.[6]
Классическая теория электролитической диссоциации базируется на идее о том, что не все частицы веществ диссоциируют, а лишь их часть. Отношение количества вещества, распавшегося в растворе на ионы, к общему количеству растворенного вещества характеризуется степенью диссоциации.
электролитическая диссоциация бинарного электролита KA
КА = К++А-
Константа диссоциации (см.приложение) Kd определяется активностями[w6] (см. приложение) катионов
, анионов 
и недиссоциированных молекул 
следующим образом: 
1.7.Сильные электролиты
Однако классическая теория электролитической диссоциации применима лишь к растворам слабых электролитов, т.к. она базируется на идее о неполной диссоциации веществ, а в таких веществах, которые относятся к сильным электролитам, диссоциация проходит практически полностью, и говорить в данном случае о степени диссоциации не имеет смысла.
§2Электропроводность электролитов. Факторы, влияющие на электропроводность растворов
2.1.Электропроводность электролитов - способность электролитов проводить электрический ток при приложении электрического напряжения.[7]
Носителями электрического тока в растворах электролитов служат ионы, образующиеся вследствие электролитической диссоциации. Катионы и анионы под действием внешнего электрического поля движутся в противоположных направлениях.
Доля общего количества электричества, переносимого отдельными ионами, называется числами переноса, сумма которых для всех видов ионов, участвующих в переносе, равна единице.
Количественно электропроводность электролитов характеризуют эквивалентной электропроводностью λ
2.2.Эквивалентная электропроводность λ - проводящая способность всех ионов, образующихся в 1 грамм-эквиваленте(см. приложение) электролита.
Эквивалентная электропроводность определяется проводимостью всех ионов, образующихся из количества электролита, соответствующего его химическому эквиваленту, в растворе данной концентрации. Наиболее эквивалентная электропроводность соответствует предельно разбавленному раствору.
Величина λ связана с удельной электропроводностью σ соотношением:
2.3.Удельная электропроводность - мера способности вещества проводить электрический ток (единица измерения - Сименс/метр (См/м))[8]
 | где σ — удельная проводимость,  — вектор плотности тока,  — вектор напряжённости электрического поля. |
Плотность то́ка — векторная величина, имеющая смысл силы тока, протекающего через единицу площади. Например, при равномерном распределении плотности
тока по сечению 
проводника
.2.4.Факторы, влияющие на электропроводность растворов.
Существует три фактора, влияющие на удельную электропроводность растворов:
1.температура
2.концентрация
3.природа электролита (т.е. его степень электролитической диссоциации)
1.С увеличение температуры увеличивается скорость движения ионов (а, следовательно, и удельная электропроводность раствора электролита) за счет уменьшения вязкости раствора и уменьшения взаимодействия ионов[9]