從一道習(xí)題解答談水的Λm和Λ

王樹(shù)國(guó) 袁譽(yù)洪 李金林

(中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 湖北武漢430074)

從一道習(xí)題解答談水的Λm和Λ

王樹(shù)國(guó) 袁譽(yù)洪 李金林

(中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 湖北武漢430074)

電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率Λm是指把含有1mol電解質(zhì)的溶液置于相距單位距離的電導(dǎo)池的兩個(gè)平行電極之間時(shí)具有的電導(dǎo)。摩爾電導(dǎo)率受溶液的濃度影響，不管是強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)，隨著溶液濃度的減小，摩爾電導(dǎo)率增大。就是指溶液無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率。這里的溶液是用水作溶劑，那對(duì)于純水的Λm和又作何理解呢?下面以一道常見(jiàn)的習(xí)題的解答來(lái)談?wù)劰P者的看法，權(quán)作引玉之磚。該習(xí)題出自南京大學(xué)傅獻(xiàn)彩等編的《物理化學(xué)》(下冊(cè))第5版第57頁(yè)(習(xí)題18)［1］。

“根據(jù)如下數(shù)據(jù)，求H2O(l)在298K時(shí)解離成H+和OH－并達(dá)到平衡時(shí)的解離度和離子積常數(shù)。已知298K時(shí)，純水的電導(dǎo)率κ(H2O)=5.5×10－6S·m－1，(H+)=3.498×10－2S·m2·mol－1(OH－)=1.98×10－2S·m2·mol－1，水的密度為997.09kg·m－3?！?/p>

不少物理化學(xué)教材或參考書(shū)上有與此相似的例題或習(xí)題，一般的解答為［2］:

解:

水的離解度極小，其平均活度因子近似等于1。

以上解答中，Λm(H2O)和(H2O)針對(duì)的對(duì)象都是純水，為什么對(duì)同一個(gè)溶液(水又充當(dāng)溶劑的角色)，Λm(H2O)和(H2O)有如此大的懸殊呢?其實(shí)二者的“H2O”含意是不一樣的，前者是指總的水，而后者是指電離了的那部分水。水的電離度很小，未電離的水是大量的，滿(mǎn)足的“無(wú)限稀釋”的要求，因此可認(rèn)為:Λm(H2O(電離))=(H2O)，上述習(xí)題可解答如下:

解:水的電離度很小，把電離的部分水看作溶質(zhì)，滿(mǎn)足“無(wú)限稀釋”的要求，即:

則有

從上述解答可進(jìn)一步理解Λm(H2O)和(H2O)中的“H2O”含意的差別。

［1］ 傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，等.物理化學(xué).第5版.北京:高等教育出版社，2006

［2］ 孫德坤，沈文霞，姚天揚(yáng)，等.物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo).北京:高等教育出版社，2007