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【討論】關(guān)于離子遷移數(shù)的不解 已有11人參與
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溶液中的導(dǎo)電是陰離子和陽(yáng)離子的移動(dòng)形成的，導(dǎo)電能力和離子數(shù)，離子電荷數(shù)，以及移動(dòng)速率有關(guān)，各種離子承擔(dān)的導(dǎo)電份額 用離子遷移數(shù)表示 當(dāng)正負(fù)離子的離子數(shù)目，和電荷數(shù) 相等時(shí)，陰陽(yáng)離子的遷移數(shù) 就只和 各自的移動(dòng)速率有關(guān)，例如HCl 導(dǎo)電 是H l離子 Cl 的移動(dòng)完成的，其中氫離子 遷移數(shù)0.831，氯離子遷移數(shù)0.169，加起來等于1 問題出現(xiàn)了，上述鹽酸溶液的導(dǎo)電 總電流的0.831分 有氫離子承擔(dān)，0.169由氯離子承擔(dān)，但是 法拉第說，溶液中的物質(zhì)從陰極得到多少電子，就會(huì)從陽(yáng)極失去多少電子，而上面的離子確實(shí)氫離子得到的電子數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氯離子失去的電子數(shù)。 按理應(yīng)該是 陰陽(yáng)離子 的遷移數(shù) 應(yīng)該各占50%，哪怕陰離子不止一種，或者陽(yáng)離子不止一種，起碼所有陰離子的遷移數(shù)應(yīng)該等于所有陽(yáng)離子的遷移數(shù)總合�。� 各位電化學(xué)的老蟲，有什么見解，請(qǐng)討論下�。�！ |
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溶液里取一個(gè)界面，單位時(shí)間內(nèi)假設(shè)通過1000個(gè)帶電離子，其中H+數(shù)目831個(gè)，Cl-離子數(shù)目是169，也就是說溶液中的導(dǎo)電能力有0.831份是H+承擔(dān)的，0.169份是Cl-離子承擔(dān)的，這是沒有問題的，是可以肯定的。那么它和法拉第定律矛盾嗎？其實(shí)并不矛盾，遷移數(shù)只是溶液主體的導(dǎo)電能力被哪些離子承擔(dān)了，各承擔(dān)了多少。在極板的固液界面上則是另一種情景，界面處誰(shuí)在放電，需要研究，遷移的離子有沒有放電。在上述H+和Cl- 在遷移導(dǎo)電，H+跑的快，到極板后放電產(chǎn)生氫氣，Cl-跑的慢，假設(shè)過去后，極板的電勢(shì)也能使其放電，但是法拉第說陰極上的放電數(shù)目和陽(yáng)極上的放電數(shù)目相等，此體系里一個(gè)跑的慢，也一個(gè)跑的慢，如何做到放電數(shù)目相等？有兩種可能，第一可能，H+慢點(diǎn)放電，雖然它遷移的快，但是遷移過去了不一定都要放電，放電的H+數(shù)目等于陽(yáng)極板上Cl-的放電數(shù)目（類似串聯(lián)的水管，細(xì)水管決定流量是一個(gè)道理）；第二種可能，到到達(dá)陰極的H+全部放電，到達(dá)陽(yáng)極板的Cl-離子由于數(shù)目不夠，可以有部分的水代替放電（畢竟溶液體系中最多的還是水分子，且水分子和陽(yáng)極板密切接觸）此種途徑同樣能保證陰極和陽(yáng)極放電數(shù)目的相等，使電子的得失平衡，滿足法拉第關(guān)于電解的定律。 |
15樓2010-05-21 21:45:52
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5樓2010-05-17 09:39:17
6樓2010-05-17 10:06:11
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根據(jù)遷移數(shù)推動(dòng)的，某種離子的遷移數(shù)就是這種離子的導(dǎo)電能力占總體導(dǎo)電能力的份額，氫離子的遷移數(shù)遠(yuǎn)大于氯離子的遷移數(shù)，就是說氯化氫溶液的導(dǎo)電很大程度上是氫離子的作用，氫離子和氯離子的電荷數(shù)，離子數(shù)目都相等，導(dǎo)電能力就只取決于離子的運(yùn)動(dòng)速度，所以氫離子運(yùn)動(dòng)速度比氯離子快的多，既然運(yùn)動(dòng)的很快，那么到陰極后，必然的電子 析出氫氣，否則將會(huì)造成陰極周圍氫離子的堆積，堆積會(huì)越來越多，這個(gè)過程 將不是一個(gè)平衡的過程�。� |
7樓2010-05-17 10:14:20
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