物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第8章 电化学

nB? tH2? ?QzF Q?nBzF?I t

QI?nBzF I96 ?500Cmol6?1.49?10?s?138.66 m?ol?25 C?s38.66 m?ol?45 C?s?1?1414 .5 h同理 tO?296 ?500Cmol?829.0 h?13.在用界面移动法测定H?离子的电迁移率(淌度)时,在历时750 s后,界面移动了4.0 cm。已知迁移管两极之间的距离为9.6 cm,电位差为16.0 V,设电场是均匀的。试求H?离子的电迁移率。

解:H?离子的迁移速率rH与电迁移率uH之间的关系为

++ rH?uH+dE+dl

因假设电场是均匀的,即

dEdl??E?l,所以

2 uH?rH+?l+?E ?0.040 m0.096 m?7??3.20?10750 s16.0 V m??1V? s?14.在某电导池内,装有两个直径为0.04 m并相互平行的圆形银电极,电极之间的距离为0.12 m。若在电导池内盛满浓度为0.1 mol?dm的AgNO3溶液,施以20 V的电压,则所得电流强度为0.1976 A。试计算该电导池的电导池常数、AgNO3溶液的电导、电导率和摩尔电导率。

解:根据所要计算物理量的定义式,即可以进行计算,但都要严格使用SI的基本单位(即m, kg, s),才能得到正确的结果。

lA1R?3 Kcel?l G??l?rIU2?0.12 m3.14?(0.02 m)2?95.54 m?1

?lA?0.1976 A?9.8?820 Vll10 S ?S95.54 ?m?1?3 ??G?GKce?9.88?10?30.9? 44 Sm?1 204

Λ m??c?0.944 S?m100 mol?m?1?3?32?1?9.44?10 S?m?mol

5.在298 K时,用同一电导池测得浓度为0.1 mol?dm?3的KCl水溶液的电阻为24.69 ?,浓度为0.01 mol?dm?3的乙酸(HAc)水溶液的电阻为1982 ?。试计算该HAc水溶液的解离平衡常数。已知:298 K时,0.1 mol?dm?3的KCl水溶液的电导率为1.289 S?m?1,

Λ m(HAc)?3.907?10??2 S?m?mol。

2?1解: 用电导测定的方法计算弱电解质溶液的解离平衡常数,要使用Ostwald稀释定律,即计算达到解离平衡时HAc的摩尔电导率Λ m(HAc),将它代入Ostwald稀释定律公式就能计算得到解离平衡常数的值。也可以用摩尔电导率Λ m(HAc)先计算出HAc的解离度?,??Λ m(HAc)Λ m(HAc)?,代入解离平衡常数的计算公式也可以。

要计算Λ m(HAc),必须先计算HAc水溶液的电导率。电导的测定实际是测定电阻,但计算时要用到电导池中电极的面积和电极间的距离,这又是不容易测定的数值,因为电极的表面一般都是镀了铂黑的。常用的方法是用已知电导率的标准KCl水溶液先测定电导池常数,然后用该电导池测定未知溶液的电阻,就可得到未知溶液的电导率数值。

用已知电导率的KCl溶液测定电导池的电阻,主要是测定该电导池的电导池常数, Kcell?lA?1R??R

?相同的电导池,电导池常数也相同,则电导率之比就等于电阻的反比,即

?(HAc)?(KCl)?R(KCl)R(HAc)

?(HAc)??(KCl)R(KCl)R(HAc)?1

?1.289 S?m?24.69 ?1982 ??0.016 S?m?1

Λ m(HA

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