loi de conductivité ionique de Kohlrausch expliquée
La loi de Kohlrausch sur la conductivité ionique
Lorsque vous essayez de comprendre la danse complexe des ions dans une solution, la loi de Kohlrausch sur la conductivité ionique vous offre une mélodie harmonieuse. Elle offre un aperçu de la façon dont les ions individuels contribuent à la conductivité globale des solutions. Plongeons-nous dedans !
La formule
La formule de la loi de Kohlrausch peut s'écrire comme suit :
Λm = λ+ * c + λ- * coù Λm est la conductivité molaire, λ+ et λ- sont les conductivités molaires limites du cation et de l'anion, respectivement, et c est la concentration de la solution électrolytique en moles par litre (mol/L).
Explication des entrées
- limitingCationConductivity ( extlambda;_+) : Représentée en unités de S·cm²/mol, il s'agit de la conductivité molaire limite de l'ion chargé positivement (cation) de l'électrolyte.
- ConductivitéAnioniquelimitante (extlambda;_-): Représentée en unités de S·cm²/mol, il s'agit de la conductivité molaire limite de l'ion chargé négativement (anion) de l'électrolyte.
- Concentration (c): Mesurée en moles par litre (mol/L), elle désigne la concentration de la solution d'électrolyte.
Explication des sorties
- Conductivitémolaire(extLambda;m): Exprimée en S·cm²/mol, il s'agit de la conductivité molaire globale de la solution d'électrolyte.
Un exemple concret
Considérons un exemple simple impliquant le sel de table commun (NaCl). Les conductivités molaires limites de Na+ et Cl- sont respectivement d'environ 50,1 S·cm²/mol et 76,3 S·cm²/mol. Supposons que vous dissolvez 1 mole de NaCl dans 1 litre d'eau. En appliquant la loi de Kohlrausch :
Λm = 50,1 * 1 + 76,3 * 1 = 126,4 S·cm²/mol Validation des données
Assurez-vous que les entrées sont des nombres positifs :
- limitingCationConductivity doit être > 0.
- limitingAnionConductivity doit être > 0.
- concentration doit être > 0.
Résumé
La loi de Kohlrausch illustre comment la conductivité d'une solution électrolytique dépend de la nature et de la concentration des ions présents. En comprenant cela, les chimistes peuvent mieux concevoir des processus, créer des batteries efficaces et même purifier l'eau.
FAQ
Q : Que se passe-t-il si la concentration est extrêmement élevée ?
R : La loi de Kohlrausch est plus précise pour les solutions diluées. À des concentrations élevées, les interactions ioniques peuvent provoquer des écarts.
Q : Cette loi peut-elle être appliquée à tous les électrolytes ?
R : Bien que la loi de Kohlrausch soit polyvalente, des molécules très complexes ou de grande taille peuvent ne pas s'adapter parfaitement en raison de facteurs supplémentaires.
Tags: Chimie Physique, électrochimie, Conductivité