輸率

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    資料紹介

    1.実験目的
     HClの電気分解において、HClは理論的に同体積発生するはずであるが、イオンの流れも同じなのかをHittorf法を用い、輸率という考え方を使って測定する。
    2.実験理論
     イオン伝導度lAという陰イオンAと、lKという陽イオンKからできている電解質が一定時間の間に運ぶ全電気量の中で、陰イオン及び陽イオンが運ぶ電気量の割合t−及びt+は、
     t+=lA/(lA+lK)
     t−=lK/(lA+lK)
     t−+t+=(lA+lK)/(lA+lK)=1
     このt−及びt+を陰イオン及び陽イオンの輸率という。
    Fig1.電解前の塩酸のイオン分布
    (http://bigjohn.fukui-nct.ac.jp/butsuka/DT-6/Page-01-fm.html参照)
    図1は塩酸の電解前における陰、陽両イオン分布の様子を模式的に表わしたもので、   ●は水素イオン、●は塩素イオンを表わしたものとする。
    そこでこの溶液に一定時間直流の電気を通じ、1Fの電気が流れたとする。この1Fの電気はH+をその輸率t+mol陰極側へと運び、Cl−をその輸率t−mol陽極へと運ぶ。この過程において装置内を1mol の電子e−(1F)が陰極から陽極へと流れるので、
    2H++2e−→H2
    2Cl−→Cl2+2e−
    上記の2式に従い、陽極からは1/2 molのCl2ガス、陰極からは1/2 molのH2ガスが発生することになる。模式的に表わしたものを図2(次ページ)に示す。
    つまり陽極では1−t−molのCl−が減少し、陰極では1−t+molのH+が減少する。
    1−t+=t−,1−t−=t+
    このとき上記の式が成り立つ。
    すなわち、
    (H+の輸率)t+=(陽極のCl−の減少量)/(全電解量)
    (Cl−の輸率)t−=(陰極のH+ の減少量)/(全電解量)
    t++t−=1 となる。
    Fig2.電解後のイオン分布
    (http://bigjohn.fukui-nct.ac.jp/butsuka/DT-6/Page-01-fm.html参照)
    今回の実験では電解後、陰極槽溶液を0.1NNa2CO3で滴定してHCl(H+)の減少量を求め、クーロメーター(下記参照)で全電解量を求める。

    資料の原本内容( この資料を購入すると、テキストデータがみえます。 )

    1.実験目的
    HClの電気分解において、HClは理論的に同体積発生するはずであるが、イオンの流れも同じなのかをHittorf法を用い、輸率という考え方を使って測定する。
    2.実験理論
    イオン伝導度lAという陰イオンAと、lKという陽イオンKからできている電解質が一定時間の間に運ぶ全電気量の中で、陰イオン及び陽イオンが運ぶ電気量の割合t-及びt+は、  t+=lA/(lA+lK)  t-=lK/(lA+lK)  t-+t+=(lA+lK)/(lA+lK)=1  このt-及びt+を陰イオン及び陽イオンの輸率という。
    Fig1.電解前の塩酸のイオン分布
    (http://bigjohn.fukui-nct.ac.jp/butsuka/DT-6/Page-01-fm.html参照)
    図1は塩酸の電解前における陰、陽両イオン分布の様子を模式的に表わしたもので、   ●は水素イオン、●は塩素イオンを表わしたものとする。
    そこでこの溶液に一定時間直流の電気を通じ、1Fの電気が流れたとする。この1Fの電気はH+をその輸率t+mol陰極側へと運び、Cl-をその輸率t-mol陽極へと運ぶ。この過程において装..

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