溶液的形成,水到底是如何导电的

2024-01-02 01:15:06 95阅读

溶液的形成,水到底是如何导电的?

导电性又叫做物体传导电流的能力,是物体(固体、液体、气体)本身具有的物理性质。不同物体的导电能力天差地别,一般来说,金属、半导体、电解质溶液、熔融态电解质及少数非金属都可以导电,其他物质的导电能力很差。

Free electron:自由电子

溶液的形成,水到底是如何导电的

Hole: 空穴(电子空穴)

Photon: 光子

电子、离子移动,形成电流

世间万物根据导电能力可分为导体、半导体、绝缘体,而对于导体,又可根据导电原理分为电子导体、离子导体和混合型导体。

电子导体:以电子载流子为主体导电的导体离子导体:以离子载流子为主体导电的导体混合型导体:电子载流子和离子载流子兼有的导体

此外,还有一些物体的导电原理并不是载流子的移动引起的,而是物体在电场力作用下,发生固体极化,传导电流。

溶液导电原理

溶液能导电,是因为溶液中离子的定向移动引起的。虽然溶液中的离子时时刻刻都在移动当中,但由于杂乱无章,致使单个离子移动产生的“微小电流”叠加、相互抵消,从而使溶液在宏观下没有电流通过。

而如果外加一个电场(通电),那么溶液中的离子便会在电场力的作用下定向移动,形成电流,也就是我们所说的导电。

在纯水中,虽然水分子可以自发电离生成氢离子和氢氧根离子,但水的电离常数很小,只有1.0×10的负14次方。

也就是说,纯水中大约每十亿个水分子中,只有大约两个水分子分解生成氢离子和氢氧根离子,因此在纯水中,几乎不存在离子。

然而,水是一种极性溶剂,也是一种良好溶剂,很容易溶解盐等电解质和硫化氢、氯气等气体,生成正负离子。

此时的水已经不是原本的那个纯净无瑕的水了,通上电以后,水,准确来说是溶液,中的离子会在电场力的作用下定向移动,形成电流。

纯水在现实生活中基本不存在

为了满足日常生活和工业生产所需,我们每天都要消耗大量的水,然而由于种种原因,比如地下水侵蚀地壳、河流湖泊冲刷河床、废水排放等,使水中或多或少的含有多种离子,如钙离子、镁离子、钠离子、钾离子、氯离子、碳酸根离子等,而那些污染严重的地表水中,还含有二价铬离子、锰离子、铜离子等重金属离子。

正是这些离子的存在,使得水能够导电,而水并不是导体,这并不矛盾。

比如说:纯水的电阻率ρ=100000Ω·cm(25℃)

超纯水的电阻率ρ=10MΩ·cm(25℃)

物质之间相互溶解形成溶液的微观本质是什么?

两种物质间能相互溶解,形成溶液的微观本质是:溶质分子和溶剂分子通过热运动,互相进入到对方分子的间隙中。

有些液体能与另一种液体相互溶解,形成溶液。比如水和酒精就可以任意比例相互溶解;此时水分子间存在着酒精分子,酒精分子间也存在着水分子。

初中化学金属与哪些溶液有气泡产生?

初中时期需要掌握的不多,金属与溶液反应产生气泡的反应类型只需要掌握活泼金属与酸性溶液就好。

活泼金属是根据金属活动性顺序来定义的,

金属活动性顺序:钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金

氢前金属都属于活泼金属

在这里面由于前三位金属太过活泼,不在初中范围之内,其余所有位于氢元素之前的金属与酸溶液反应时都可以置换出氢元素,产生氢气,(硝酸除外)

怎样才能使溶液产生气泡?

反应过程中有气体生成时,气体不溶于水即会从溶液中溢出,即产生气泡。也就是说,在液体中产生溶解度小的气体就会生成气泡。

复分解反应中,生成物中会有气体产生。这是能够观察到的宏观现象,生成沉淀、气体或水都会使溶液中离子浓度减小,反应沿着正向进行。

能形成缓冲溶液的前提条件是什么?

必须有很宽的PH值变化范围

1、缓冲溶液的缓冲能力(用缓冲容量表示)与总浓度和组分比有关。

2、总浓度越大,缓冲容量越大;当总浓度一定时,缓冲组分的浓度比越接近1:1,缓冲容量越大。

缓冲溶液是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。

假设缓冲溶液里含有弱酸HA以及它的共轭碱

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