science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe de geleidbaarheid te berekenen vanwege concentratie

De geleidbaarheid van een oplossing (k) is evenredig met de hoeveelheid opgeloste ionen die de oplossing bevat. Elektrische stroom wordt gedragen door de opgeloste positieve en negatieve ionen, en hoe meer ionen, hoe meer elektrische stroom. Naast de hoeveelheid ionen in de oplossing, maakt het type ionen ook een verschil in de geleidbaarheid van de oplossing. Sterke elektrolyten (sterk opgelost) zijn betere geleiders. Ionen met meer dan één lading hebben ook meer stroom.

Stap 1:

Bepaal de molaire geleidbaarheid (een constante) voor de opgeloste chemische stof in de oplossing. Molaire geleidbaarheid is de som van de molaire geleidbaarheid van het anion en kation die samen worden toegevoegd. Merk op dat het anion een negatieve geleidbaarheidswaarde heeft, dus het eindresultaat is echt een verschil in de molaire geleidbaarheid van de twee soorten. Molaire geleidbaarheden zijn theoretische waarden op basis van de geleidbaarheid van een oneindig verdunde oplossing.

Stap 2:

Bepaal het volume van uw oplossing. Dit zou in liters moeten zijn. Opmerking: het volume moet worden bepaald na toevoeging van de elektrolyt.

Stap 3:

Bepaal de molaire hoeveelheid van uw elektrolyt (de moleculaire soort die aan het oplosmiddel wordt toegevoegd). Als u weet hoeveel gram elektrolyt er is toegevoegd, deel dat gewicht dan door het molecuulgewicht van de elektrolyt om mol elektrolyt te krijgen.

Stap 4:

Bepaal de concentratie van uw oplossing. De concentratie wordt gegeven in mol per liter. Verdeel het aantal mol verkregen in stap 3 met het volume verkregen in stap 2 om de molaire concentratie van de oplossing te krijgen.

Stap 5:

Bepaal de geleidbaarheid van uw oplossing door de kies te vermenigvuldigen geleidbaarheid door de molaire concentratie. Het resultaat is k, geleidbaarheid van de oplossing.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Dit zijn ruwe berekeningen voor sterk elektrolytoplossingen met een enkel anion /kation per molecuul elektrolyt. Berekeningen voor elektrolyten met meervoudig geladen ionen en meerdere enkel geladen ionen zijn complexer. Voor zwakke elektrolyten moet de dissociatieconstante, alfa, worden bepaald om geleidbaarheid te verkrijgen. Alfa is gelijk aan de molaire geleidbaarheid van de soort bij een bepaalde concentratie gedeeld door de absolute molaire geleidbaarheid (constante). Alfa wordt vervolgens gebruikt om de schijnbare evenwichtsconstante K te bepalen om de geleidbaarheid van de oplossing bij een bepaalde concentratie te bepalen.

Waarschuwing

Bij hoge concentraties zullen zelfs sterke elektrolyten zich zwak gedragen elektrolyten als moleculen kristalliseren en precipiteren uit de oplossing. Temperatuur speelt ook een rol bij geleidbaarheid door de oplosbaarheid van elektrolyten te veranderen en de viscositeit van het oplosmiddel te veranderen. Wanneer u verschillende elektrolyten in dezelfde oplossing combineert, moet u de interacties van verschillende anion /kation-paren in overweging nemen (het kation van één sterk elektrolyt kan een interactie aangaan met het anion van een ander elektrolyt om een ​​zwak elektrolyt te vormen, wat de berekeningen aanzienlijk compliceert).