Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Sådan beregnes ledningsevne på grund af koncentration

Ledningsevnen af ​​en opløsning (k) er proportional med mængden af ​​opløste ioner, opløsningen indeholder. Den elektriske strøm bæres af de opløste positive og negative ioner, og jo flere ioner, jo mere elektrisk strøm. Ud over mængden af ​​ioner i opløsningen gør også typen af ​​ioner en forskel i opløsningens ledningsevne. Sterke elektrolytter (stærkt opløst) er bedre ledere. Ioner med mere end en enkelt ladning har også mere strøm.

Trin 1:

Hent den molære ledningsevne (en konstant) for det opløste kemikalie i opløsningen. Molær ledningsevne er summen af ​​den molære ledningsevne af anionen og kationen tilsat sammen. Bemærk anionen har en negativ ledningsevne værdi, så det endelige resultat er virkelig en forskel i de to arters molære ledningsevne. Molære ledninger er teoretiske værdier baseret på ledningsevne i en uendeligt fortyndet opløsning.

Trin 2:

Bestem volumenet af din opløsning. Dette skal være i liter. Bemærk: Volumenet skal bestemmes efter tilsætning af elektrolytten.

Trin 3:

Bestem den molære mængde af din elektrolyt (molekylære arter, der tilsættes til opløsningsmidlet). Hvis du ved, hvor mange gram elektrolyt er blevet tilsat, opdeler du den pågældende vægt ved elektrolytens molekylvægt for at få mol elektrolyt.

Trin 4:

Bestem koncentrationen af ​​din opløsning. Koncentration er givet i mol pr. Liter. Opdele antallet af mol opnået i trin 3 med det i trin 2 opnåede volumen for at opnå opløsningens molære koncentration.

Trin 5:

Bestem konduktiviteten af ​​din opløsning ved at multiplicere den molære konduktivitet ved den molære koncentration. Resultatet er k, konduktivitet af løsningen.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Disse er grove beregninger for kraftige elektrolytløsninger med en enkelt anion /kation pr. elektrolytmolekyle. Beregninger for elektrolytter med multiplicerede ladede ioner og flere enkeltladede ioner er mere komplekse. For svage elektrolytter skal dissociationskonstanten, alfa, antages at opnå konduktivitet. Alfa er lig med artens molære ledningsevne ved en bestemt koncentration divideret med den absolutte molære ledningsevne (konstant). Alfa bruges derefter til at bestemme den tilsyneladende ligevægtskonstant, K, for at finde ud af konduktiviteten af ​​opløsningen ved en bestemt koncentration.

Advarsel

Ved høje koncentrationer opfører lige stærke elektrolytter sig svage elektrolytter som molekyler krystalliserer og bundfældes fra opløsning. Temperaturen spiller også en rolle i ledningsevnen ved at ændre opløseligheden af ​​elektrolytter og ændre viskositeten af ​​opløsningsmidlet. Når man kombinerer forskellige elektrolytter i samme opløsning, skal man overveje vekselvirkningerne af forskellige anion /kationpar (kationen fra en stærk elektrolyt kan interagere med anionen af ​​en anden elektrolyt til dannelse af en svag elektrolyt, meget komplicerende beregninger).