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17
若通过溶液的电量为 Q ，迁移液柱 a和 bab
间液柱的体积 为V，溶液中C+的浓度为c，则离子
C+的迁移数为：
t
cVz F Q
2、希托夫(Hittorf)迁移法：
图7-7 希托夫法测定离子迁移数的装置
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[例题]用金属铂作电极电解HCl溶液，阴极区一定
量的溶液中在通电前后含Cl-的质量分别为0.177g和
[思考题] 讨论浓度、温度和电场强度对离子的电迁移 率和迁移数的影响。
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7.1.4 离子迁移数的测定
测定方法：希托夫(Hittorf)迁移法、界面移动法、电动势法。 1、界面移动法：直接测定两电解质溶液间的界面移动速率。
指示溶液
被测溶液（CdCl2）
图7-5 界面移动法原理图
图7-6 界面移动法测量装置
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2
真正电解质：以离子键结合的，
(2) 潜在电解质：以 如共 Na价 Cl键 、结 Cu合 SO的4等 ，。
如HCl、HAc等。
缔合式电解质：含有未解离的
(3)
分子或离子对。
非缔合式电解质：溶质只是简单
的正、负离子。
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3
7.1 离子的电迁移和离子的迁移数
电子导体：金属、石墨等。
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13
3、离子的迁移数
tB
def
QB IB QI
因 QB Q，则 tB 1
B
B
t B 的量纲为一。
4、t B 与U B 的关系：
设在浓度为c的电解质 C A 的溶液中，放 入两个面积均为A的金属电极，两电极间的距离为l，
电势差为E，电流强度为I。则
电解质溶液中任一离子B在时间 内迁移的电
tCl
n迁 n电
0.17
tH 1tCl- 0.83
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19
7.2 电解质溶液的电导
7.2.1 电导、电导率和摩尔电导率
1、电导G ：电导是描述导体能力大小的物理
量，其定义为： G def 1
R
G 的单位为S（西门子），1S1-1
2、电导率 G A l
K cell def l ，称电导池系数。
A
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20
G
l A
KcellG
是单位长度、单位截面积导体的电导。
[思考题]按照国家标准，电导率 的定义为
j E
试说明此定义与上述定义的一 致性。
3、摩尔电导率 Λ m 电解质溶液的摩尔电导率定义为单位浓度的
电导率：
Λm
def c
导体
自由电子。T，R。
离子导体：电解质。离子。T，R。
离子导体的形态： 溶液，熔融，固体
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4
(a)丹尼尔电池
（b）电解池
图7-1 原电池和电解池
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5
负Z 极 nZ ： 2 n 2e 阴2 极 H 2 ： e H 2
正极： C2u 2 e Cu 阳极： 2C lC2l2e
பைடு நூலகம்
9
(1 ) 电 解 池 分 成 三 个 部 分 ； (2 ) 含 1 5 m o l的 1 1 型 电 解 质 C A ；
(3) 通 过 电 量 为 4F；
(4) r 3r
[练习题]
在其它条件不变的情况下，若 r r
试讨论上述变化情况。
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10
2、离子的电迁移率
电迁移率U B def
rB
例：H e 12H2
nH2 Q 12 F
此式为Faraday定律的数学表达式
适用条件：任何条件下均成立。
电量计或库仑计
电流效率
理论电量 实际电量100%
实际质量
理论质量100%
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8
7.1.3 离子的迁移数
1、离子的电迁移 考察如下一个电解池：
图7-2 通电前后电极区物质的量的变化
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OHFClBrINO3ClO3CH3COO-
20.52 5.74 7.913 8.21 7.96 7.406 6.70 4.24
[思考题]为什么同族元素中离子半径越小，其电迁移率
也越小？即： U(Li+)<U(N a+)<U(K+)
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U()和U(）特殊大的原因：链式的氢键重排。
图7-3 H+和OH-的链式传递
0.163g，在串联的银库仑计中有0.2508g银析出，试
求H+和Cl-迁移数。
解：阴极区的电极反应：2H 2e H 2。 H+迁入 而Cl-迁出，对Cl-而言：
n 迁 n 前 n 后 0 . 1 g 7 0 . 1 g 7 / 6 3 . 5 g 3 5 3.94104mo
n电0.25g0/810g8
第七章 电解质溶液
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1
电化学是研究化学现象与电现象 之间关系的一门科学。
原电池 化学能
电解池
电解质的分类：
电能
强 电 解 质 ： 几 乎 全 部 解 离 成 正 、 负 离 子 ， 如 N a C l， 盐 酸 。 ( 1 ) 弱 电 解 质 ： 部 分 解 离 为 正 、 负 离 子 ， 如 H A c ， 氨 水 等 。
1mol元电荷所带电量：
FL e 6 .02 13 20 m 3 1 o 1 .l60 1 2 1 0 2 C 9 96C 4 m 8 1 o 5l
法拉第定律：当电流通过电解质溶液时，电极
反应的反应进度与通过的电量Q成正比，与反
应的电荷数z成反比。
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7
M zze M
nB
n
o B
Q
B
zF
电池反应：
电解反应：
Z n C2 u Z2 n Cu 2 H 2C H l2 C2l
离子在电场作用下的定向移动称为离子的电迁移。
正离子
阳极
阴极
负离子
（氧化反应） （还原反应）
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6
7.1.2 法拉第（Faraday）定律
在电学中，质子作为“元电荷”，符号“e”， e=1.6022× 10-19 C，电子“e-”。
dE dl
U B 的单位为：m2v1s1。它包含了除电位梯 度以外的影响离子迁移速率的因素。
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11
表1 298K时无限稀释水溶液中的离子的电迁移率
U 108
m2·v-1·s-1
U 108
m2·v-1·s-1
H+ Li+ Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
36.3 4.01 5.129 7.62 5.50 6.17 6.14 6.59
量为：
Q BrB AcBzBF
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总电量
图7—4 离子的电迁移
Q Q B rBABz cBF
B
B
tBQ Q B
rBcBzB rBcBzB
UBcBzB UBcBzB
B
B
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若溶液中只有一种阳离子和一种阴离子，由 电中性条件： cz c z ，得
t
U U U
t
U U U