Полагая, что измеренное значение 
соответствует буферной смеси с максимальной буферной емкостью, определить 
по уравнениям (2.36) или (2.41). Сопоставить рассчитанное значение со справочной величиной. Для этого построить графики зависимости от 
. Экстраполяция на нулевую ионную силу может быть нелинейной, что связано с наличием сил взаимодействия между ионами, а также ионов с молекулами растворителя
Отчет включает в себя следующие разделы: теоретическую часть, цель работы, схему установки, описание методики измерения, табл. 2.4, включающую расчеты по составлению заданных буферных смесей, результаты параллельных измерений величины . По графикам зависимости от для каждой серии замеров определяют , затем, в соответствии с разделом 1 «Определение параметра по результатам прямых измерений» определяют среднее значение и диапазона, внутри которого, с вероятностью 95%, находится математическое ожидание . Далее проводят статистическое сравнение со справочной величиной (приложение, табл. 3).
Таблица 2.4
Составы буферных смесей с максимальной буферной емкостью
и переменной ионной силой; 
, 
. [1]
| № п/п |  ,
моль/л
| Объем,  , мл
|
| Ионная сила, моль/л | ||
3. НЕРАВНОВЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Участниками электрохимических реакций являются электроны, ионы и нейтральные частицы. Перенос участников реакций происходит по механизму миграции, диффузии, конвекции и термодиффузии. Перенос участников реакции под действием электрического тока (миграция) отличает электрохимические системы от систем с химическими реакциями.
|
|
Движение ионов в проводниках второго рода (растворы электролитов) и электронов в проводниках первого рода (металлы) под влиянием градиента потенциала или напряженности электрического поля обусловливает их способность пропускать электрический ток, то есть их электропроводность.
Для растворов электролитов, как и для проводников первого рода, справедлив закон Ома:
, (3.1)
где 
– сопротивление, Ом; 
– напряжение, В; 
– ток в цепи, А.
Для количественной характеристики способности растворов электролитов проводить ток используют следующие величины электропроводности: удельная, эквивалентная и молярная.
Удельная электропроводность (
) – электропроводность куба раствора с длиной ребра 1 м и электродами расположенными на противоположных гранях куба. Размерность этой величины См·м-1:
, (3.2)
где 
– удельное сопротивление.
Для определения удельной электропроводности измеряют сопротивление электрохимической ячейки (), в которой находится исследуемый раствор, с помощью постоянного или переменного тока:
, (3.3)
где 
– расстояние между электродами; 
– поперечное сечение слоя электролита между электродами.
При измерении удельной электропроводности растворов электролитов отношение величин 
зависит от конструкции ячейки, его называют постоянной ячейки, м-1:
. (3.4)
Для определения постоянной ячейки измеряют сопротивление стандартного раствора, как правило, раствора хлорида калия, с известной удельной электропроводностью
, (3.5)
где 
– удельная электропроводность и 
– сопротивление стандартного раствора.
|
|
Молярная электропроводность 
– это проводимость раствора электролита, находящегося между двумя параллельными плоскостями, расположенными на расстоянии 1 м друг от друга и такой площади, чтобы между ними находился один моль растворенного вещества. Молярная электропроводность может быть рассчитана как отношение удельной электропроводности к молярной (
, моль/м3) концентрации растворенного вещества, См·м2/моль:
. (3.6)
Отношение удельной электропроводности к концентрации, выраженной в молярных эквивалентах 
называют эквивалентной электропроводностью, См·м2/(моль·экв):
, (3.7)
Разные формы выражения концентраций связаны между собой:
,
поэтому эквивалентная электропроводность может быть рассчитана с использованием молярной концентрации:
, (3.8)
где 
– заряд катиона; 
– стехиометрический коэффициент катиона.
Эквивалентная электропроводность раствора электролита складывается из ионных электропроводностей или подвижностей отдельных ионов 
:
. (3.9)
Ионная электропроводность 
определяется электрической подвижностью иона 
(абсолютной скоростью движения иона). При бесконечном разведении, когда 
, электропроводность раствора равна сумме предельных электропроводностей или предельных подвижностей ионов 
(закон независимого движения ионов Кольрауша).
Важным параметром, характеризующим процесс миграции, являются числа переноса ионов. Число переноса – это доля тока, которую переносит данный сорт ионов:
. (3.10)
Сумма чисел переноса всех видов ионов равна единице 
.