Prawo Kohlrauscha

[siwek21]

Hej. Mam rozważyć jak przewodnictwo molowe roztworu mocnego elektrolitu zależy od siły jonowej.

Prawo Kohlrauscha mówi o tym, że "graniczna przewodność molowa elektrolitu równa jest sumie
granicznych przewodności molowych poszczególnych jonów w warunkach nieskończenie dużego rozcieńczenia". No i ustaliłem, że liniowa zależność przewodności molowej \(\displaystyle{ \wedge m}\)
roztworów elektrolitów mocnych od \(\displaystyle{ \sqrt{c}}\).

Dodatkowo znalazłem informację, że istnieje liniowa zależność średniego współczynnika aktywności jonów elektrolitu od pierwiastka kwadratowego z siły jonowej (liniowo maleje).

Ale nie umiem sobie tego przełożyć na odpowiedzi, które mam do wyboru:

W zakresie niskich stężeń przewodnictwo molowe roztworu mocnego elektrolitu:
A. maleje liniowo w funkcji pierwiastka z siły jonowej
B. rośnie liniowo w funkcji pierwiastka z siły jonowej
C. maleje liniowo w funkcji siły jonowej
D. rośnie liniowo w funkcji siły jonowej

Wydaje mi się, że będzie maleć więc już odrzuciłem odpowiedź B i D, ale nie wiem jak połączyć ze sobą te wielkości (zależności molowe, stężenia, średniego współczynnika aktywności i siły jonowej). Powiedziałbym, że będzie to odpowiedź A.

[janusz47]

Zgodnie z Prawem Wilhelma Kohlrauscha w zakresie niskich stężeń - przewodnictwo molowe roztworu mocnego elektrolitu

\(\displaystyle{ \Lambda _{m} = \Lambda_{g} - k\sqrt{c}}\)- maleje liniowo z funkcji pierwiastka ze stężenia roztworu elektrolitu

\(\displaystyle{ k}\) współczynnik zależny od stechiometrii elektrolitu.

\(\displaystyle{ \Lambda_{g}}\) - przewodnictwo graniczne.

Siła jonowa

\(\displaystyle{ J = \frac{1}{2} \sum_{i=1}^{n} c_{i}z^2_{i}}\) jest proporcjonalna do stężeń wszystkich rodzajów jonów \(\displaystyle{ c_{i}, \ \ i=1,2,..., n}\)

Stąd i z Prawa Kohlrauscha wynika, że zakresie niskich stężeń przewodnictwo molowe roztworu mocnego elektrolitu maleje liniowo w funkcji pierwiastka z siły jonowej.

Odpowiedź A.

[karolina_18]

Serdecznie dziękuję za rozwianie wątpliwości

[pesel]

\(\displaystyle{ J = \frac{1}{2} \sum_{i=1}^{n} c_{i}z^2_{i}}\) jest proporcjonalna do stężeń wszystkich rodzajów jonów \(\displaystyle{ c_{i}, \ \ i=1,2,..., n}\)
....

IMHO brakuje takiego elementu układanki (być może oczywistego):

"a stężenie jonów jest, w przypadku mocnych elektrolitów, wprost proporcjonalne do stężenia elektrolitu."

[janusz47]

Pytamy o siłę jonową, która jest proporcjonalna do stężenia elektrolitu (elektrolitów).

[pesel]

Pytamy o siłę jonową, która jest proporcjonalna do stężenia elektrolitu (elektrolitów).

Nie jest. Siła jonowa jest proporcjonalna do stężeń jonów, a te w przypadku słabych elektrolitów nie są proporcjonalne do ich stężeń.
Może inaczej. Masz kwas octowy o stężeniu \(\displaystyle{ X}\). Rozcieńczasz go dziesięciokrotnie. Jak zmieni się siła jonowa? Też dziesięciokrotnie?

[janusz47]

Jest proporcjonalna.