Giải bài 10 trang 85 – Bài 14 – SGK môn Vật lý lớp 11
Tốc độ chuyển động có hướng của ion Na+ và Cl− trong nước có thể tính theo công thức: v=μ.E trong đó E là cường độ điện trường, μ có giá trị lần lượt là 4,5.10−8m2V.s và 6,8.10−8m2V.s Tính điện trở suất của dung dịch NaCl nồng độ 0,1mol/l, cho rằng toàn bộ các phần tử NaCl đều phân li thành ion.
Gọi n0 là nồng độ dung dịch NaCl, ta có:
n0=0,1moll=0,110−3molm3=102molm3
Gọi n là mật độ hạt tải điện.
Mật độ hạt Na+ là:
nNa+=n0.NA=102.6,02.1023=6,02.1025(hạt/m3)
Mật độ hạt Cl− là:
nCl−=n0.NA=102.6,02.1023=6,02.1025(hạt/m3)
Ta có:
UI=R=ρ.lS⇒1ρ=l.IU.S
Vì U=E.l và I=qt nên: 1ρ=lt.qE.l.S
Vì V=S.l và v=lt nên: 1ρ=v.qE.V
Vì μ=vE và n=1V nên: 1ρ=μ.n.e
Do đó:
1ρNa+=μNa+.nNa+.e
1ρCl−=μCl−.nCl−.e
Điện trở suất của dung dịch NaCl là:
1ρ=1ρNa++1ρCl−=(μNa+.nNa++μCl−.nCl−).e
Thay số:
1ρ=(6,02.1025.4,5.10−8+6,02.1025.6,8.10−8).1,6.10−19=1,088
⇒ρ=0,92(Ω.m)
Đáp số: Điện trở suất của dung dịch NaCl là ρ=0,92(Ω.m)
GHI NHỚ:
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường.
- Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anot kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch.
- Khối lượng của chất được giải phóng ra ở điện cực khi điện phân cho bởi công thức:
m=196500.AnIt