
【機】 ionic equivalent conductance
離子當量電導度(Ionic Equivalent Conductivity),是電化學中表征電解質溶液中離子導電能力的重要物理量,指在無限稀釋溶液中,1當量電解質離子在單位電場強度下遷移所産生的電導率。其核心概念與定義如下:
基本定義
離子當量電導度((Lambda_m^0))指在無限稀釋條件下,1摩爾當量電解質完全解離的離子在相距1米、面積為1平方米的兩平行電極間産生的電導。單位為西門子·平方米/當量(S·m²·eq⁻¹)。
公式表達:
$$ Lambda_m^0 = kappa / c $$ 其中 (kappa) 為電導率(S/m),(c) 為當量濃度(eq/m³)。
離子獨立遷移定律
科爾勞施(Kohlrausch)定律指出:在無限稀釋時,電解質的當量電導等于其陰陽離子當量電導之和:
$$ Lambdam^0 = lambda{+}^0 + lambda{-}^0 $$ 其中 (lambda{+}^0) 和 (lambda_{-}^0) 分别為正、負離子的極限當量電導,反映離子在無相互作用時的本征遷移能力。
離子本性
溫度與溶劑
計算解離度
通過測量有限濃度下的當量電導 (Lambda_m),結合 (Lambda_m^0) 可求弱電解質的解離度 (alpha):
$$ alpha = Lambda_m / Lambda_m^0 $$
電池與電滲析設計
離子電導數據用于優化電解質配方(如锂離子電池電解液),提升電荷傳輸效率。
實驗通過電導池測定溶液電阻,結合池常數換算電導率。無限稀釋值通過外推法獲得(以 (Lambda_m) 對 (sqrt{c}) 作圖,截距即為 (Lambda_m^0))。
權威參考來源:
離子當量電導度是描述溶液中某種離子在單位當量濃度下對溶液整體導電能力貢獻的物理量。具體解釋如下:
基本定義
離子當量電導度指在特定條件下(如溫度、濃度),1當量的離子在電場作用下的導電能力。它與離子的遷移速率和電荷數直接相關。例如,若某離子的遷移速率高或電荷數大,其當量電導度會更高。
計算公式
若以當量電導((Lambda))表示,其公式為:
[
Lambda = frac{kappa times 1000}{N}
]
其中:
影響因素
實際意義
通過測量離子當量電導度,可評估不同離子對溶液導電性的相對貢獻,常用于水質分析、電解質溶液研究等領域。
這一參數将離子的濃度、電荷和遷移特性結合,量化了單位當量離子的導電效率,是電化學中的重要概念。
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