Žinomi elektrolitų ir dviejų jonų sistemų modeliai aiškiai rodo, kad temperatūros kilimas turi tiesioginį poveikį tiek disociacijos laipsniui, tiek kristalinių ar tirpalinių medžiagų molekuliniam judesiui. Elektrolitai - geri laidininkai, kuriuose dėl elektrolitinės disociacijos atsiranda teigiamų ir neigiamų jonų, kurie juda veikiami elektrinio lauko. Elektrolito elektrinio laidžio priklausomybė nuo temperatūros lemia du pagrindiniai veiksniai: disociacijos laipsnis didėja kylant temperatūrai ir molekulių judris didėja dėl mažėjančios tirpalo klampos. Dėl šių priežasčių disociacijos laipsnis didėja didėjant temperatūrai.
Pagrindiniai teoriniai klausimai
T Tarkime, kad kiekviena molekulė disocijuoja į du jonus. Tada teigiamų ir neigiamų jonų tankiai nN, o nedisocijavusių molekulių tankis NN= (1)N. Disocijuojančių per laiko vienetą jonų tankis proporcingas dar nedisocijavusių molekulių tankiui: o rekombinuojančių jonų tankis turi būti proporcingas teigiamų ir neigiamų jonų tankiams: Čia ir proporcingumo koeficientai. Esant pusiausvyrai (4.26) ir (4.27) kairiosios pusės turi būti lygios, tad sulyginę dešiniąsias puse gauname: Iš (4.28) matome, kad1, kai N0, t. y. smarkiai praskiestame tirpale disocijuoja visos molekulės.
Elektrolitai - geri laidininkai, kuriuose dėl elektrolitinės disociacijos atsiranda teigiamų ir neigiamų jonų, kurie juda veikiami elektrinio lauko. Elektrolito laidumo priklausomybė nuo temperatūros lemia: 1) disociacijos laipsnis didėja kylant tempertaūrai, nes kuo intensiesnis judėjimas, tuo molekulės lengviau skyla į jonus. 2) molekulių judris kylant temperatūrai taip pat didėja, nes mažėja tirpalo klampa. Dėl šių priežasčių disociacijos laipsnis didėja didėjant temperatūrai.
Matavimų schemos ir tyrimo metodika
Didinant puslaidininkio temperatūrą, sparčiai didėja laisvųjų krūvininkų koncentracija, kartu ir elektrinis laidumas. Darbe tiriamas germanis Ge. Aparatūra ir darbo metodas gali būti apibūdinamas kaip kaitintuvas su Ge bandiniu, termometras su skaitmeniniu indikatoriumi ir ommetras varžai matuoti. Tyrimo schemos gali būti dėstomos kaip vienodos temperatūros aplinkos sąlygos, siekiant įvertinti kaip temperatūra keičia disociacijos laipsnį ir judrumą.
Eksperimentinis planas ir matavimų rezultatai
Eksperimento metu galima tikėtis, kad sušilus tirpalą ar medžiagą, didės jonų koncentracijos, o tai padidins laidumą. Pagrindiniai rezultatų elementai: disociacijos laipsnis turi būti didesnis kylant temperatūrai, o molekulių judris išaugs dėl mažėjančios klampos. Šie veiksniai kartu lemia didėjantį elektrolito laidumą.
Taip pat skaitykite: Koncentracijos įtaka laidumui
Pagrindiniai rezultatai ir jų aptarimas
Didėjantis temperatūros poveikis turi du sinerginius efektus: padidėjęs disociacijos laipsnis ir padidėjęs laisvųjų krūvininkų judrumas. Rezultatas - elektrolito laidumo augimas su temperatūros kilimu. Modeliuojant situaciją, kai N0 yra didelis, disociacijos procesas gali būti svarbus tik esant žemesniems tirpalo koncentracijoms, o praskiedus tirpalą, disociacija gali būti beveik visiškai didelė, kaip rodo (4.28) formulės kontekstas.
Teorinės išvados
Kartu paaiškėja, kad temperatūra turi tiesioginį poveikį tiek disociacijos koeficientams, tiek molekulių dinamikai. Šie dvinariai veiksniai lemia elektrolito elektrinį laidumą kaip funkciją temperatūros. Darbe teigiama, kad Didėjant puslaidininko temperatūrai sparčiai didėja laisvųjų krūvininkų koncentracija, o tai didina laidumą.
Duomenų ir įrankių išdėstymas
Tyrimo metu galima naudoti schemą su Ge bandiniu, termometru ir ommetru, kad būtų galima tiesiogiai matuoti laidas pagal temperatūrą. Pagrindiniai duomenys gali būti aprašomi kaip jonų tankiai nN ir nedisocijuojančių molekulių tankiai NN, išreiškiantys disociacijos dinamiką su temperatūros kintamaisiais.
Literatūra
Elektrolito elektrinio laidžio priklausomybė nuo temperatūros aprašoma įvairiais šaltiniais, kuriuose nagrinėjama disociacijos laipsnio ir molekulių judėjimo įtaka laidumui. Tekste minima, kad darytina prielaida - kiekviena molekulė disocijuoja į du jonus, o disocijavusių jonų tankiai ir nedisocijuotų molekulių tankis laikomi proporcingiais bei susiejami per pusiausvyros sąlygas.
What Is Electrolysis | Reactions | Chemistry | FuseSchool
Taip pat skaitykite: Elektrinio lauko įtaka
Taip pat skaitykite: Elektrinio lauko stiprio formulė
tags: #elektrinio #laidumo #priklausomybe #nuo #temperaturos