為什麼水溶液中氫離子和氫氧根離子的電遷移率特別大?

時間 2021-05-30 07:09:49

1樓:傲雪松

電解質溶液導電的機理是溶液中離子的定向運動,當溶液的幾何因素確定後,即離子在電場作用下遷移的路程和通過的溶液截面積一定時,溶液的導電能力與載流子(離子)的運動速度有關。溶液導電能力與離子運動速度和離子濃度正相關,因此影響離子運動速度和離子濃度的因素,都會對溶液的導電能力產生影響。對於電解質溶液,影響離子濃度的因素主要是電解質的濃度和電離度,這點容易理解。

而影響離子運動速度的因素較多,主要有如下幾個因素:

離子本性:主要是水化離子的半徑。半徑越大,在溶液中運動時受到的阻力越大,因而運動速度越小。其次是離子的價數,價數越高受外電場作用越大,相應速度也越快。

溶液總濃度:電解質溶液中,離子間存在互相作用,濃度增大後,離子間距離減小,相互作用加強,使離子運動的阻力增大。

溫度:溫度公升高,離子運動的速度增大。

溶劑黏度:溶劑黏度越大,離子運動的阻力越大,故運動速度減小。

需要指出的是:水溶液中的 和 具有特殊的遷移方式,它們的運動速度比一般離子要大得多, 離子比其他離子大5~8倍,離子大2~3倍。例如, 離子在水溶液中是以和 的形式存在,除了像一般離子那樣在電場下定向運動外,還存在一種更快的移動機制,即離子從上轉移到鄰近的水分子 上,形成新的,新的上的離子又重複上述過程,就像接力賽一樣,離子被迅速傳遞過去。

根據有關分子結構資料計算,從轉移到水分子,需要通過 的距離,相當於移動了的距離,因此離子的絕對運動速度比普通離子大得多。

2樓:Phosphates

因為氫離子和氫氧根離子可以在相鄰水分子之間鏈式傳遞,其效果如同氫離子和氫氧根離子以很高的速率向兩極遷移一樣,所以它們有很高的電遷移率[1]。

類似的,估計 和 在液氨中也有很高的電遷移率;

和 在純硫酸中也有高電遷移率。

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