7.1 Transportní jevy v roztocích elektrolytů
Při elektrolýze látky platí úměra
kde z je počet vyměněných elektronů a ne je množství elektřiny, vyjádřené v molech. Mezi prošlým nábojem a množstvím elektřiny ne platí vztah
kde F je Faradayův náboj o velikosti 96485 C mol−1. Hmotnost látky vyloučené při elektrolýze nábojem Q je tedy dána Faradayovým zákonem
kde M je molární hmotnost látky.
Pro konduktivitu vzorku, jehož odpor je změřen ve vodivostní nádobce pomocí roztoku
KCl o známé konduktivitě, platí vztah
Molární vodivost rozpuštěné látky je definována jako
Molární koncentraci c je nutno do této rovnice dosazovat v základních jednotkách SI, tj. v jednotkách mol m−3! Molární vodivost látky, extrapolovaná na nekonečné zředění, je součtem vodivosti iontů:
kde symboly ν(A+) a ν(B−) jsou označeny stechiometrické koeficienty iontů při
disociaci látky v roztoku.
U slabých kyselin a zásad platí pro stupeň disociace α vztah
Disociační konstantu slabé kyseliny nebo zásady je možné vypočítat ze stupně disociace pomocí vztahu
kde symbol c° označuje standardní koncentraci 1 mol dm−3,
je střední aktivitní koeficient disociované kyseliny
nebo zásady a γ aktivitní koeficient
nedisociované kyseliny nebo zásady. U ideálního roztoku jsou
aktivitní koeficienty rovny jedné.
U málo rozpustných solí platí pro nasycený roztok vztah
Střední aktivitní koeficient disociované látky v roztoku se vypočítá pomocí Debyeova-Hückelova zákona
kde A je konstanta, z náboje iontů a I iontová síla, daná vztahem
kde mi je molalita i–tého iontu. U zředěných roztoků lze molality nahradit molárními koncentracemi. Konstanta A má pro přirozený logaritmus hodnotu 1,176 kg1/2mol−1/2 a pro dekadický logaritmus hodnotu 0,509 kg1/2mol−1/2. Do uvedené sumace je nutno zařadit všechny ionty, přítomné v roztoku.
Příklady:
7.1.1 Faradayův zákon (
)7.1.2 Vylučování kovů – Faradayův zákon (
)7.1.3 Vylučování kovů na povrchu (
)7.1.4 Vylučování kovů – výpočet hmotnosti (
)7.1.5 Coulometr na třaskavý plyn (
)7.1.6 Elektrolýza s redukcí do dvou stupňů (
)7.1.7 Převodová čísla (
)7.1.8 Převodová čísla (
)7.1.9 Převodová čísla (
)7.1.10 Stanovení molární elektrické vodivosti (
)7.1.11 Konduktivita a molární vodivost z měrného odporu (
)7.1.12 Limitní molární vodivosti (
)7.1.13 Stanovení součinu rozpustnosti z vodivostních měření (
)7.1.14 Výpočet molární vodivosti ze součinu rozpustnosti (
)7.1.15 Výpočet odporu ze součinu rozpustnosti (
)7.1.16 Výpočet součinu rozpustnosti z konduktivity (
)7.1.17 Výpočet disociační konstanty z vodivostních měření (
)7.1.18 Výpočet disociační konstanty (
)7.1.19 Výpočet konduktivity z disociační konstanty (
)7.1.20 Výpočet koncentrace kyseliny z konduktivity a disociační konstanty (
)7.1.21 Výpočet disociační konstanty rozpuštěného plynu (
)