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电解质溶液能够导电,遵守欧姆定律。在一定温度下,一定浓度的电解质溶液的电阻为
式中,R为电阻,Ω;ρ为电阻率,Ω·m;L为两个电极间的距离,cm;A为电极的面积,cm2。
电导定义为电阻的倒数,有
式中,G为电导,S;κ为电导率,S/cm,κ=1/ρ;Q为电导池常数,Q=L/A。
对电解质溶液的电导还与溶液中存在的离子的多少及性质有关。用摩尔电导的概念更能比较不同电解质溶液的电导能力。
摩尔电导是指相距1cm的两平行的大面积电极,放人含有1mol溶质的溶液的电导。有
式中,Am为摩尔电导率,S·m2/mol;cm为溶液中某物质的浓度,mol/L,需说明表示浓度的化学式单元,如NaCl、 ½K2S04、⅓LaCl3等 电解质的电导是由溶液内的正、负离子共同担的。强电解质的摩尔电导率是摩尔离子电导率的总和。
电解质的电导是由溶液内的正、负离子共同担的。强电解质的摩尔电导率是摩尔离子电导率的总和。有
式中,λ+、λ-分别为正、负离子的摩尔电导率。
式中,cmi为离子的摩尔浓度,mol/L;λi为离子的i摩尔电导率。
由于离子之间的相互作用,溶液的摩尔电导率随电解质浓度而改变。当溶液无限稀释时,λ+、λ-趋于极大值,用λ0+、λ0-表示,称为极限摩尔电导率。λ0表示离子在给定溶液无限稀释时的极限摩尔电导率,仅与温度有关,是各种电解质导电能力的特征常量。
离子的极限摩尔电导率的数据可用来计算电解质的极限摩尔电导率,以比较各种溶质的相对电导率,推断电导变化的趋势。
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电位分析法是通过测量电极电位来测定电活性物质组分的活度(浓度)的方法。它利用电极电位与试液中待测组分活度之间存在着能斯特(Nernst)关系式进行定量分析。
或在25℃,被测组分含量很低时
式中,ψ、ψ㊀分别为电极电位和标准电极电位;R为摩尔气体常数,8.314 3 J/(mol·K);F为法拉第常数,96 487C/mol;T为热力学温度,K;n为反应的电子转移数;aox、aRed分别为电对的氧化态和还原态的活度;[Ox]、[Red]分别为电对的氧化态和还原态的浓度。
电位分析法按原理分为直接电位法和电位滴定法两大类。前者指从能斯特方程式求得待测离子的浓度的方法;后者指根据滴定过程中电极电位变化来确定终点,从所消耗的滴定剂体积及其浓度来计算待测物质浓度的方法。
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