【物理化学电子教案28|物理化学电子教案：28 电迁移率,迁移数】1、作业：1 ， 2 ， 6 ， 17 ，阅读：AI 25.1 (AII26.1,电化学：物理化学的一个重要分支,内容：化学反应电现象 。
既包括热力学问题 ， 也包括动力学问题,用途,化学能,电能,所以电化学系统就是电池或电解池（系统特点：由导体或半导体组成 ， 由于带电粒子个性不同 ， 在相间存在电位差）；为科学研究及生产过程提供精确快速的研究测定方法,第八章 电解质溶液 Chapter 8 Solution of Electrolytes,81 电解质溶液的导电机理和Faraday定律,一、电解质溶液的导电机理 (The mechanism of conduction for electrolyte solution, 。

2、金属(第一类导体)和电解质溶液(第二类导体)的导电机理不同,例如 ， 电解CuCl2溶液,离子电迁移(物理变化,电极反应(化学变化,Pt电极：2Cl-Cl2+2e,Cu电极：Cu2+2e- Cu,总结果相当于,re,ox,电极命名法,按电位高低：电位高正极 ， 电位低负极,按反应性质：氧化阳极 ， 还原阴极,Pt阳,Cu阴,Cl- Cu2,二、物质的量的基本单元,nN/L ， 其中N为基本单元的个数 ， 所以n值与基本单元有关 。
例如18g水 ， 可表示为,n(H2O)=1mol ，n(2H2O)=0.5mol ，n(1/3H2O)=3mol ，等,在研究电解质溶液导电性质时 ， 习惯于以一个元电荷(e- or e)为基础 。

3、指定物质量的基本单元,离子Mz+ ：用 描述离子的物质的量,离子Az- ：用 描述离子的物质的量,例 n(H+) ， n(1/2Cu2+) ， n (1/3Fe3+),例 n(Cl-) ， n(1/2SO42-),这样做的好处是 ， 1mol任何离子所带的电量均为6.0231023e,电解质,用,描述电解质的物质的量,例 n(KCl) ， n(1/2Na2SO4)，n(1/3AlCl3),这样做的好处是,1) 1mol任何电解质全电离均产生6.0231023e的正电荷和负电荷,2) 同一溶液中 ， 电解质全电离时,例如：5mol 1/2Na2SO4溶于水全电离产生 5mol Na+ 和 5mol 1/2SO42, 。

4、参与氧化还原反应的物质M,以 描述物质M的物质的量,例如：电解CuCl2溶液产生Cl2和Cu ， 则用n(1/2Cl2)和n(1/2Cu)表示,总结：1mol的任何物质(离子、电解质或其他物质) ， 均涉及6.0231023e 96500C的电量 。
可见 ， 对任意两个电极1和2 ， 若起反应时 n1=n2 Q1=Q2,三、Faraday电解定律,1833年 ， 大量实验发现 Q n ， 即,Faradays Law,F：Faradays const,F = Le 96500 C.mol-1,对串连电解池组(共k个电极) ， 则,n1 = n2 = n3 = nk,适用于电池,Faradays Law for Electr 。

5、olysis,82 离子的电迁移 (Electric migration of ions,一、离子的电迁移率 Mobility,则 B = f(E, T, p, c, B本性 ， D本性,1. 定义：通常讨论一定T ， p下的某一指定溶液 ， 则,B = f(E,B E,写作 B = uBE,uB：离子B的电迁移率（淌度） ， m2.s-1.V-1,单位场强(1 V m-1)时的电迁移速度,uB = f(T, p, c, B本性 ， D本性) ，uB不是B的特性参数(与c ， D本性有关 ) ，uB 值应具体测量,2. B的测量：自学 。
据定义 ， 设法测B和E,3. 离子的极限电迁移率,无限稀薄溶液及其特点,定义：c0 ，。

6、其性质通过外推得到,特点： 离子间无静电作用,强弱电解质无区别,uB是离子的特性参数,在一定T ， p下 ，uBf(B本性) ，uB (298K)可查手册,二、离子的迁移数 (The transport numbers of ions,电解质溶液导电时离子的具体迁移情况 (Hittorf模型,例：为某电解质溶液通入 4 mol e的电量 ， 即 Q496500C ， 其中u+ 3u- 。
若设通电前阳极区 ， 阴极区和中间区均含有5mol 则,由此例可以看出,通电后 ， 中间区溶液浓度不变 ， 而两极区 浓度改变,对任意离子B ， nB(迁移) nB(电极反应,例：n+(迁移)=3mol ，n+(阴极反应)=4mol,n-( 。

7、迁移)=1mol ，n-(阳极反应)=4mol,溶液的导电任务由正负离子共同分担,Q496500C,Q+396500C,Q-196500C,定义,例：t+=0.75, t-=0.25,意义：某离子承担的导电分数 ， 对导电贡献的份额,特点,tB不是B本身的性质 ， 其值只能实验测定,两电极区电解质的变化与离子电迁移的关系,例：阳极区 电解质 523mol,由该电极区迁出离子(正离子)3mol,阴极区 电解质 541mol,由该电极区迁出离子(负离子)1mol,对任意电极区,n(电解质)n(离子迁出,n(电解质)n(离子迁入,实质：物质守恒和溶液电中性,三、迁移数的测定 (Measurement of transport numbers,大量测定结果表明：在KCl水溶液中 ， t(K+) t(Cl-) 0.5且随浓度变化很小 。
u(K+) u(Cl-),测量方法,界面移动法（自学,Hittorf方法,电动势法 （以后讨论,Hittorf方法测tB,装置,原理,其中 Q：用电量计测,nB(迁移):与某个电极区电解质物质的量,的变化相等 。

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