Küsimus:
Kuidas toimib juhtivus redokseerimata ioonide korral?
ManishEarth
2012-05-06 21:10:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Seotud (väga sarnane, kuid siin tahan mehhanismi) https://physics.stackexchange.com/q/21827/7433

Kohlrauschi seaduse järgi aitavad kõik ioonid kaasa elektrolüüdi juhtivusele.

Nagu ma aru saan, on elektrolüüdi juhtivuse mehhanism seega järgmine:

  • Ioonid migreeruvad lahuses
  • Need ioonid redutseeruvad või oksüdeeruvad elektroodide juures ja muunduvad elektronideks
  • Need elektronid jätkuvad juhtmest mööda, mis viib suurenenud / säilinud juhtivus / vool

Kuid see mehhanism ei toimi ioonide puhul, mis ei redoksseeru - ioonide liikumist lahuses ei saa tõlgendada elektronide liikumisena juhtmes ja seega tundub (mulle), et juhtivus ei peaks mitte suurenema.

Kuid sellistel ioonidel nagu $ \ ce {NO3 -} $ on võrreldav $ \ lambda $ (iooniline molaarne juhtivus) - - nii suurendavad nad eksperimentaalselt juhtivust.

Milline on nende ioonide juhtimise mehhanism?

Termodünaamiliselt on lämmastikdioksiid nitraadist paremini kättesaadav kui vesi. Ma arvan, et paljud juhtivusmõõturid rakendavad potentsiaali, mis muudaks selle keemia võimalikuks. See on eraldi teema kui ioonsete triivide vastastikune sõltuvus. Kui soovite, võin rääkida viimasest.
@Chris võiksite, aga see muudaks $ \ lambda _ {\ ce {NO2}} $ potentsiaalist sõltuvaks, kas pole?
Eksperimentaalselt, kuidas saate määrata juhtivuse? Mis selle mõõtmise ajal füüsiliselt toimub?
@Chris: Käivita vool, mõõta pinget / voolu, kasuta $ V = IR $, kasuta juhtivuse juhtivuse saamiseks raku mõõtmeid
Õige. 0,5 µm $ äädikhappe lahuse lahus nõuab elektroodide kohal ~ 4 V potentsiaalset langust, et saada 20 $ µ $ A. Veelgi väiksem kontsentratsioon annab selle potentsiaali korral veelgi väiksema voolu, mis nõuab veelgi suuremat tundlikkust / kallimat riistvara.
Asi on selles, et praeguse elektrolüüsi jaoks on vool liiga madal. Teie nitraadi olukord on tõenäoliselt sama, sõltuvalt täpsest seadistusest. On olukordi, kus liigid ei pea osalema üheski redoksreaktsioonis ja võivad siiski juhtivust muuta. See erineb teie nitraadijuhtumist (panustan kihla).
@Chris: `On olukordi, kus liigid ei pea osalema üheski redoksreaktsioonis ja võivad juhtivust siiski muuta. "Kuidas see on võimalik? Täpselt seda ma otsingi.
Juhtivusmõõturid töötavad vahelduvvoolul! Kasutatakse umbes 40 kuni 100 kHz sagedusi. Kõik elektroodide reaktsioonid peatuvad sagedusel 20 kuni 40 Hz. .
üks vastus:
#1
+13
Chris
2012-05-07 22:27:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

See võib tekkida ioonide ja ioonide vastastikmõjude tõttu, mille on tekitanud Coulombic väljad.

Õige selgitus on juurdunud transpordi nähtustes. Kahjuks keemikutele seda enamasti ei õpetata, kuid keemiainsenerid saavad selle võimaluse.

Tavalistes tingimustes läbivad lahuse ioonid difusiooni ajal juhusliku jalutuskäigu. Selle tulemuseks ei ole meie ioonide netoliikumine teatud aja jooksul. Selline rakendatud elektrivälja poolt häiritud süsteem põhjustab ioonide eelistatavat liikumist ühes suunas, me ütleme, et ioonid triivivad. Me ütleme, et neil on triivikiirus. Neid kiirusi mõjutavad mitmed parameetrid, kuna kokkupõrkeid jätkub, kuid võime öelda, et ebavõrdse suurusega ioonide korral on liikuvus ebavõrdne. . Tavaliselt kasutame mõistliku lähendina elektroneutraalsuse välja, et võimaldada erinevate võrrandite analüütilisi lahendusi. See väli sõltub kõikidest ioonvoogudest ja mõjutab sellisena kogu mõõdetavat voolu.

Tulemus on lihtne: mis tahes iooni sisestamine põhjustab väljal häireid, millega kõik ioonid lahuses kokku puutuvad .

Aga kuidas see tähendab traadis olevaid elektrone? Või kas ioon "tõmbab ja hoiab" elektroni paigal (põhimõtteliselt toob Coulombi jõud elektroonile mõned ekstra elektronid kui kord iooni efekti?) Ülekandenähtused tunduvad huvitavad, aitäh ülejäänud eest!
Oh ma näen .. Sa ütled, et nonredox ioonid mõjutavad välja ja parandavad seeläbi liikuvust -> juhtivust.
See on hea vastus (hääletatud!), Kuid on "väljale suunatud" asemel väga "aatomikeskne". Võib-olla on see keemik vs füüsik vms. Igatahes elektrivälja mõjul difundeeruvaid ioone reguleerib [Nernst-Plancki võrrand] (http://et.wikipedia.org/wiki/Nernst%E2%80%93Planck_equation). See kehtib kõigi ioonide kohta, olenemata sellest, kas nad osalevad elektroodide pindade keemilistes reaktsioonides või mitte. Elektrokeemilise elemendi elektroodidest eralduvad elektriväljad mõjutavad iga läheduses oleva laetud osakese (s.o iooni) käitumist.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...