
【机】 ionic equivalent conductance
离子当量电导度(Ionic Equivalent Conductivity),是电化学中表征电解质溶液中离子导电能力的重要物理量,指在无限稀释溶液中,1当量电解质离子在单位电场强度下迁移所产生的电导率。其核心概念与定义如下:
基本定义
离子当量电导度((Lambda_m^0))指在无限稀释条件下,1摩尔当量电解质完全解离的离子在相距1米、面积为1平方米的两平行电极间产生的电导。单位为西门子·平方米/当量(S·m²·eq⁻¹)。
公式表达:
$$ Lambda_m^0 = kappa / c $$ 其中 (kappa) 为电导率(S/m),(c) 为当量浓度(eq/m³)。
离子独立迁移定律
科尔劳施(Kohlrausch)定律指出:在无限稀释时,电解质的当量电导等于其阴阳离子当量电导之和:
$$ Lambdam^0 = lambda{+}^0 + lambda{-}^0 $$ 其中 (lambda{+}^0) 和 (lambda_{-}^0) 分别为正、负离子的极限当量电导,反映离子在无相互作用时的本征迁移能力。
离子本性
温度与溶剂
计算解离度
通过测量有限浓度下的当量电导 (Lambda_m),结合 (Lambda_m^0) 可求弱电解质的解离度 (alpha):
$$ alpha = Lambda_m / Lambda_m^0 $$
电池与电渗析设计
离子电导数据用于优化电解质配方(如锂离子电池电解液),提升电荷传输效率。
实验通过电导池测定溶液电阻,结合池常数换算电导率。无限稀释值通过外推法获得(以 (Lambda_m) 对 (sqrt{c}) 作图,截距即为 (Lambda_m^0))。
权威参考来源:
离子当量电导度是描述溶液中某种离子在单位当量浓度下对溶液整体导电能力贡献的物理量。具体解释如下:
基本定义
离子当量电导度指在特定条件下(如温度、浓度),1当量的离子在电场作用下的导电能力。它与离子的迁移速率和电荷数直接相关。例如,若某离子的迁移速率高或电荷数大,其当量电导度会更高。
计算公式
若以当量电导((Lambda))表示,其公式为:
[
Lambda = frac{kappa times 1000}{N}
]
其中:
影响因素
实际意义
通过测量离子当量电导度,可评估不同离子对溶液导电性的相对贡献,常用于水质分析、电解质溶液研究等领域。
这一参数将离子的浓度、电荷和迁移特性结合,量化了单位当量离子的导电效率,是电化学中的重要概念。
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