請問爲什麼強電解質的電導率隨濃度增大而增大而後減小,而摩爾電導率卻隨濃度增大而增大?有什麼區別?

題目:

請問爲什麼強電解質的電導率隨濃度增大而增大而後減小,而摩爾電導率卻隨濃度增大而增大?有什麼區別?

解答:

電解質溶液的電導率及摩爾電導率均隨溶液的濃度變化而變化,但強、弱電解質的變化規律卻不盡相同.幾種不同的強弱電解質其電導率 χ 與摩爾電導率 Λm 隨濃度的變化關係示於圖11-4和11-5.

 圖11-4 一些電解質電導率隨濃度的變化

圖11-5 在298K時一些電解質在水溶液中的摩爾電導率與濃度的關係
從圖11—4可以看出,對強電解質來說,在濃度不是很大時,χ 隨濃度增大而明顯增大.這是因爲單位體積溶液中導電粒子數增多的原故.當濃度超過某值之後,由於正、負離子間相互作用力增大,而由此造成的導電能力減小大於導電粒子增多而引起的導電能力增大,故淨結果是 χ 隨濃度增大而下降.所以在電導率與濃度的關係曲線上可能會出現最高點.弱電解質溶液的電導率隨濃度的變化不顯著,這是因爲濃度增加電離度隨之減少,所以溶液中離子數目變化不大.與電導率不同,無論是強電解質或弱電解質,溶液的摩爾電導率 Λm 均隨濃度的增加而減小(見圖11-5).但二者的變化規律不同.對強電解質來說,在水溶液中可視爲百分之百電離,因此,能導電的離子數已經給定.當濃度降低時,離子之間的相互作用力隨之減弱,正、負離子的運動速度因此增加,故 Λm 增大.當濃度降低到一定程度、離子之間作用力已降到極限,此時摩爾電導率趨於一極限值——無限稀釋時的摩爾電導率 Λm∞.在濃度較低的範圍內,Λm,Λm∞ 與濃度 C 之間存在著下列經驗關係式:
 (11-7)
式中 A 爲一常數.但對弱電解質來說,溶液變稀時離解度增大,致使參加導電的離子數目大爲增加(注意:電解質數量未變),因此 Λm 的數值隨濃度的降低而顯著增大.當溶液無限稀釋時,電解質已達 100% 電離,且離子間距離很大,相互作用力可以忽略.因此,弱電解質溶液在低濃度區的稀釋過程中.Λm 的變化比較劇烈且 Λm 與 Λm∞ 相差甚遠,Λm 與 C 之間也不存在式11-7所示的關係.   

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