Числа переноса. При прохождении электрического тока через раствор электролита катионы движутся к катоду, а анионы – к аноду

При прохождении электрического тока через раствор электролита катионы движутся к катоду, а анионы – к аноду. Благодаря разной подвижности катионы и анионы будут переносить неодинаковую часть тока.

Доля электричества, перенесенная ионами одного вида, называется числом переноса иона. Обозначается t₊ и t_- - для катионов и анионов соответственно.

Количество электричества, перенесенное ионами данного вида через единицу времени поверхности за 1 секунду, равно:

для катионов q₊ = z₊ν₊ CU₊F,

для анионов q_- = z_-ν_- CU_-F,

где z₊, z_- - заряд ионов; ν₊, ν_- - число ионов; U₊, U_- - абсолютная скорость движения ионов; С – молярная концентрация электролита.

Общее количество электричества равно сумме (q₊ + q_-).

Тогда, согласно определению чисел переноса с учетом равенства z₊ν₊ = z_-ν_- (вследствие электронейтральности раствора), получаем выражение для чисел переноса:

Практически удобно рассматривать не целые ионы, а их части с зарядом, равным единице (например, Na ⁺, ½ SО ₄^2-).

Тогда z₊ и z_- = 1; ν₊ и ν_- = 1;

U₊F = λ ₊; U_-F = λ_- - эквивалентные электропроводности катионов и анионов или подвижности ионов ; .

Очевидно, что t₊ + t_- = 1.