電気伝導
電気伝導 2つの電解質の助けを借りた伝導を指します。電解質は、原子の価電子帯に自由イオンを持つ物質の溶液に他なりません。これらのイオンはペアになっておらず、自由に移動できます。不対イオンが反対に帯電した物質に向かって移動すると、伝導と呼ばれる電流が流れます。
そのメカニズムは、簡単に言えば、電極に電流を流すと、不対イオンが反対側の電極に移動するというものです。これにより、導電性が生じます。圧力、温度、電気などの他の状況の影響もいくつかあります。これらの状況は、独自の方法でプロセスを強化および強化します。すべてのことをさらに学びます。
電解質はどのように電気を伝導するのですか?
2 つの物質の電解液に浸された 2 つの電極 (陰極と陽極) がある容器を考えてみましょう。 2つの電解質溶液がAとBであるとします。2つの電極は、電解質溶液中にある同じ物質で構成されています。 2 つの電極 (カソードとアノード) は、電流が流れる可能性があるワイヤを介して接続されます。
電気が導線を通過すると、電位差が生じます。電位差が生じると、電解液中の物質 A の陽イオンが物質 B の陰イオンに向かって移動し、電極 B に付着します。
同様に、物質 B の負イオンは電極 A に向かって移動し、そこに留まります。このようにして、正と負のイオンの動きがあり、伝導が生じます。このプロセスは電気伝導と呼ばれます .これは、電解伝導がどのように機能するかについての簡単なメカニズムです。
以下のように表される数学的な電解伝導
G =1/R =1/。 A/l
G =電解伝導
R =抵抗
Ρ =比抵抗
A =電極の断面積
l =電極間の距離
電解質とは?
電解質は、イオンの助けを借りて電気を伝導するのに役立つ物質です。電解液の導電率は、電解液の種類によって異なります。電解伝導は、陰極と陽極である反対に帯電した電極に向かって移動する、異なる電荷を持つ自由イオンの移動により発生します。カソードとアノードは、回路内で正に帯電した電極と負に帯電した電極です。電解質は、導電性と移動能力によってさらに分けられます。
電解質物質の性質に目を向けると、強酸性電解質と弱酸性電解質、強塩基性電解質と弱塩基性電解質に分類されます。強酸性電解質の例は HCl、HI、HBr であり、強塩基性電解質の例は NaOH、KOH、Ba(OH)2 などです。弱酸性電解質の例は HF、H2CO3 (炭酸)、HC2H3O2 (酢酸)、H3PO4 です。 (リン酸) などであり、弱塩基性電解質は C5H5N (ピリジン)、NH3 (アンモニア) などです。
電解質として使用される溶液
正電荷と負電荷に関係なく、その中に遊離イオンがあり、正味の電荷またはイオンの動きがあるタイプの溶液は、電解伝導の過程で電解質として使用されます。
電解液を選択する別の方法は、いくつかの不純物を含む物質を選択することです。これにより、溶液は独自の方法で導電性になります。
主に使用される電解質には、カリウム、塩化物、ナトリウム、マグネシウム、リン酸塩、カルシウムなどがあります。
電解液の導電率に依存する要因
導電率が依存するいくつかの要因があります。
<オール>要因は相互に関連しています。それらについて簡単に学びましょう。
気温
溶液の温度を上げると、電解液の粘度が低下し、電解液中のイオンの移動度が高くなります。これにより、イオンの移動が速くなり、伝導が速くなります。
つまり、溶液の電解伝導率が増加します。そして、プロセスを高速化します。
逆に温度を下げると。イオンの移動度が低下し、プロセスが遅くなります。したがって、温度と導電率は互いに正比例すると結論付けることができます。
イオンの移動
イオンの移動度とは、イオンが移動できる速度を意味します。移動度は、電子またはイオンのドリフト速度として定義されます。熱を与えると可動性が増します。つまり、イオンのドリフト速度が増加し、セルの導電率が高くなります。温度を下げると、移動度が低下します。つまり、イオンの速度が低下し、導電率も低下します。
電解液の粘度
流体の粘度は、特定のペースでの変形に対する耐性の尺度です。液体における口語的な同等物は「厚さ」です。たとえば、シロップは水よりも粘度が高くなります。
相対運動中の隣接する流体層の間に生じる内部摩擦力は、粘度と考えることができます。たとえば、粘性流体がチューブに押し込まれると、チューブの壁よりも軸の近くの方が速く流れます。実験によると、この場合、流れを維持するにはある程度の応力 (チューブの 2 つの端の間の圧力差など) が必要であることがわかります。これは、相対運動している流体層間の摩擦を克服するために押しが必要であるという考えによるものです。補償力は、安定した流量のチューブ内の流体の粘度に比例します。
粘性が高いとイオンの流れが悪く、つまりイオンの流れが阻害されて伝導が遅くなります。また、粘度が低いと邪魔になりにくいので、イオンが動きやすくなります。したがって、イオンの流れは高い。
したがって、粘度と導電率は互いに反比例すると言えます。
電解セルの寸法
電解セルの寸法は、構造全体がどれだけ大きいか小さいかを表します。電解槽の全体構造は、電極、導線、容器、および電解液の量で構成されています。これらすべてが電解槽を作りました。
コンテナのサイズが大きい場合、電子またはイオンはより多くの距離をカバーする必要があり、プロセスを実行するのにより多くの時間が必要になります。これは、電解セルのプロセスを遅らせます。
そのため、次元がそれ以上になると、プロセスが完了するまでにより多くの時間が必要になると結論付けています。そして、これは電解セルの速度を遅らせます。
電解セル内のイオン濃度
イオンの濃度は、電解セルのプロセスの時間速度にも影響します。それぞれの電解セルで電解液の量が多い場合、イオンがセル内の反対側の電極に付着するのにより多くの時間が必要になることを考慮してください。
したがって、電解液の量が多いほど、プロセスの完了率は高くなります。一方、セル内の電解液の量が少ない場合、プロセスを完了するのに必要な時間も短くなります。
電解セル内のイオン濃度は、電解プロセスの完了速度に正比例します。そして伝導はより速くなります。
モル伝導率
モル伝導率は、理解することが重要な理論です。モル伝導率の意味は単純です。導電率を測定する式です。
モル伝導率の定義;モル濃度の導電率に対する導電率の比です。言い換えれば、電解セルの導電率を電解質のモル濃度で割ると、モル導電率として知られています。
数学的に以下のように表されるモル伝導率
m =KC
m (S m2 mol-1) =K (Sm-1) / 1000Lm-3 x モル濃度 (mol.L-1)
- の単位は Sm2 molL-1 です。
結論
電極間に電位を供給すると、電極と電解液イオンとの間で内部化学反応が引き起こされ、電解セルが活性化されます。これを電気分解といいます。電気分解は、化学反応をシミュレートするために電解質に電流を送ることを含むタスクです。金属陽イオンと傍観者陰イオンは、電解質溶液を補います。酸化反応と還元反応は非自発的で、同じ容器の中で起こります。続行するには、電極を常に外部電源に接続する必要があります。
