電導(dǎo)率與電解質(zhì)濃度的關(guān)系

電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率及摩爾電導(dǎo)率均隨溶液的濃度變化而變化，但強(qiáng)、弱電解質(zhì)的變化規(guī)律卻不盡相同。幾種不同的強(qiáng)弱電解質(zhì)其電導(dǎo)率χ 與摩爾電導(dǎo)率 Λm 隨濃度的變化關(guān)系示于圖1和圖2。

圖1

圖2

從圖1可以看出，對強(qiáng)電解質(zhì)來說，在濃度不是很大時(shí)，χ 隨濃度增大而明顯增大。這是因?yàn)閱挝惑w積溶液中導(dǎo)電粒子數(shù)增多的原故。當(dāng)濃度超過某值之后，由于正、負(fù)離子間相互作用力增大，而由此造成的導(dǎo)電能力減小大于導(dǎo)電粒子增多而引起的導(dǎo)電能力增大，故凈結(jié)果是χ 隨濃度增大而下降。所以在電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系曲線上可能會出現(xiàn)點(diǎn)。弱電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨濃度的變化不顯著，這是因?yàn)闈舛仍黾与婋x度隨之減少，所以溶液中離子數(shù)目變化不大。

與電導(dǎo)率不同，無論是強(qiáng)電解質(zhì)或弱電解質(zhì)，溶液的摩爾電導(dǎo)率 Λm 均隨濃度的增加而減小（見圖2）。但二者的變化規(guī)律不同。

對強(qiáng)電解質(zhì)來說，在水溶液中可視為電離，因此，能導(dǎo)電的離子數(shù)已經(jīng)給定。當(dāng)濃度降低時(shí)，離子之間的相互作用力隨之減弱，正、負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)速度因此增加，故Λm 增大。當(dāng)濃度降低到一定程度、離子之間作用力已降到極限，此時(shí)摩爾電導(dǎo)率趨于一極限值——無限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率Λm∞。在濃度較低的范圍內(nèi)，Λm，Λm∞與濃度 C 之間存在著下列經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式：

式中 A 為一常數(shù)。

但對弱電解質(zhì)來說，溶液變稀時(shí)離解度增大，致使參加導(dǎo)電的離子數(shù)目大為增加（注意：電解質(zhì)數(shù)量未變），因此Λm 的數(shù)值隨濃度的降低而顯著增大。當(dāng)溶液無限稀釋時(shí)，電解質(zhì)已達(dá) 99% 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(zhì)溶液在低濃度區(qū)的稀釋過程中。Λm 的變化比較劇烈且Λm 與Λm∞相差甚遠(yuǎn)，Λm 與 C 之間也不存在上式所示的關(guān)系。