Δομή, Ιδιότητες και Χρήσεις του Διβορανίου

Εισαγωγή

Διάφορα κλάσματα διαλυμένης ουσίας (μοριακή, ισοδύναμη ή ιοντική ισχύς) και οι ειδικές αγωγιμότητες των δυαδικών συστημάτων που συνθέτουν ένα μείγμα μπορούν να κατατεθούν ως προς τις ειδικές αγωγιμότητες των συστατικών δυαδικών συστημάτων. Αυτές οι δυαδικές αγωγιμότητες αξιολογούνται σε κάποια μορφή «σταθερής» συγκέντρωσης που περιγράφει τον συνδυασμό, όπως μια σταθερή θερμοκρασία (σταθερή συνολική μοριακότητα, σταθερά συνολικά ισοδύναμα ή σταθερή συνολική ιοντική ισχύς). Με την ενσωμάτωση ενός διορθωτικού όρου σε αυτές τις συνθέσεις, είναι δυνατό να γίνουν ακριβείς για την προσαρμογή των πειραματικών δεδομένων. Προκειμένου να μεταφερθούν αυτές οι δυαδικές προσεγγίσεις για τη συγκεκριμένη αγωγιμότητα και τις σχετικές συνιστώσες διόρθωσής τους στις ανάλογες δυαδικές προσεγγίσεις για «αγωγιμότητες συγκέντρωσης», όπως μοριακή, ισοδύναμη ή ιοντική (ιονική ισχύς) αγωγιμότητα, έχουν αναπτυχθεί γενικές μορφές. Από την άλλη πλευρά, απλές δυαδικές προσεγγίσεις για οποιαδήποτε αγωγιμότητα συγκέντρωσης εκφρασμένες ως αυθαίρετα κλάσματα για οποιαδήποτε αυθαίρετη δυαδική προσέγγιση αξιολόγησης, οδηγούν σε δυαδικές προσεγγίσεις για τη συγκεκριμένη αγωγιμότητα. Όταν χρησιμοποιούνται «φυσικά» κλάσματα ή «φυσικές» διαδικασίες δυαδικής αξιολόγησης, οι μορφές που προκύπτουν είναι απλούστερες και στις δύο περιπτώσεις. Η ειδική αγωγιμότητα είναι η πιο θεμελιώδης από όλες τις φυσικές ιδιότητες. Για λόγους επεξήγησης, χρησιμοποιείται το σύστημα NaCl MgCl2 H2O.

Ειδική και μοριακή αγωγιμότητα

Η ειδική αγωγιμότητα και η μοριακή αγωγιμότητα είναι δύο τύποι αγωγιμότητας. Στα υλικά, η αγωγιμότητα είναι ένα χαρακτηριστικό των υλικών που επιτρέπει στα ιόντα να περάσουν μέσα από αυτά και, ως εκ τούτου, επιτρέπει τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας. Συνήθως περιγράφεται ως το αντίστροφο της αντίστασης της εν λόγω ουσίας. Η μονάδα αγωγιμότητας στο SI συμβολίζεται με το γράμμα S. (Siemens). Η ειδική αγωγιμότητα (γνωστή και ως αγωγιμότητα) είναι ένα μέτρο της ικανότητας ενός υλικού να άγει ηλεκτρισμό και εκφράζεται ως ποσοστό. Το γράμμα "K" χρησιμοποιείται για να συμβολίσει αυτό το γράμμα. Ως αποτέλεσμα, εξ ορισμού,

G ισούται με 1/R.

R=ρl/A

К=1/ρ

G =К A/l

Όπου, Κ =αγωγιμότητα, ρ =ειδική αντίσταση του υλικού  G είναι η αγωγιμότητα. Το R σημαίνει αντίσταση. Το l είναι μια συντομογραφία για το μήκος. A είναι το εμβαδόν της διατομής.

Σε ένα υλικό, η αγωγιμότητα καθορίζεται από τη φύση της ουσίας, τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους που υπάρχουν στο υλικό και τη θερμοκρασία. Λόγω των ηλεκτρονίων σθένους που υπάρχουν στα μέταλλα, είναι εξαιρετικοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Η αγωγιμότητα των υλικών μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία της ουσίας, όπως έχουμε παρατηρήσει.

Λόγω της παρουσίας ιόντων υδροξυλίου σε καθαρό νερό, είναι γνωστό ότι έχει εξαιρετικά χαμηλή αγωγιμότητα στην καθαρή του κατάσταση. Επειδή οι ηλεκτρολύτες απελευθερώνουν τα ιόντα τους στο διάλυμα, η αγωγιμότητα αυξάνεται περαιτέρω παρουσία ηλεκτρολυτών. Ο ηλεκτρισμός διοχετεύεται μέσω ενός διαλύματος όταν υπάρχουν ιόντα. αυτό αναφέρεται ως ηλεκτρολυτική ή ιοντική αγωγιμότητα. Σε μια δεδομένη συγκέντρωση, η ειδική αγωγιμότητα ενός ηλεκτρολυτικού διαλύματος, γνωστή και ως αγωγιμότητα ενός ηλεκτρολυτικού διαλύματος σε μια δεδομένη συγκέντρωση, είναι η αγωγιμότητα μιας μονάδας όγκου διαλύματος που διατηρείται μεταξύ δύο ηλεκτροδίων πλατίνας με μονάδα επιφάνειας διατομής και σε απόσταση μονάδας. Η αγωγιμότητα των ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων καθορίζεται από τους ακόλουθους παράγοντες:

Ο τύπος του ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιείται, καθώς και η συγκέντρωσή του, είναι σημαντικά ζητήματα. Το μέγεθος των ιόντων που παράγονται και ο βαθμός στον οποίο διαλυτώνονται. Η φύση του διαλύτη και το ιξώδες του.

Λόγω των διαφορών στο φορτίο, τη συγκέντρωση και το μέγεθος των ιόντων στα οποία διαλύονται οι ηλεκτρολύτες, καθώς και της ευκολίας με την οποία τα ιόντα μεταναστεύουν υπό μια βαθμίδα δυναμικού, η αγωγιμότητα των διαλυμάτων διαφορετικών ηλεκτρολυτών με τον ίδιο διαλύτη και στην ίδια θερμοκρασία μπορεί να αλλάξει. Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιούμε την πιο συχνά χρησιμοποιούμενη λέξη μοριακή αγωγιμότητα για να περιγράψουμε την αγωγιμότητα ενός διαλύματος ηλεκτρολύτη. Ορίζεται ως η αγωγιμότητα που μετράται μεταξύ δύο ηλεκτροδίων με μονάδα εμβαδού διατομής και μονάδα απόστασης μεταξύ τους όταν οι συγκεντρώσεις τους είναι ίδιες. Για παράδειγμα, η μοριακή αγωγιμότητα ενός διαλύματος σε μια δεδομένη συγκέντρωση είναι η αγωγιμότητα που μετράται μεταξύ δύο ηλεκτροδίων με μονάδα επιφάνειας διατομής και μονάδα απόστασης μεταξύ τους. Για να το θέσω αλλιώς, μπορεί να περιγραφεί ως η σχέση μεταξύ ειδικής αγωγιμότητας και συγκέντρωσης του ηλεκτρολύτη. Αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο m.

Ʌm=K/c

Πού,

К =ειδική αγωγιμότητα

Το c αντιπροσωπεύει τη συγκέντρωση του ηλεκτρολύτη.

Ισοδύναμη αγωγιμότητα

Η αγωγιμότητα ενός όγκου διαλύματος που περιέχει ένα ισοδύναμο ηλεκτρολύτη μετράται σε ισοδύναμες μονάδες αγωγιμότητας. Θεωρήστε τον όγκο ενός διαλύματος V cm3 που περιέχει ένα ισοδύναμο ηλεκτρολύτη, ο οποίος αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο Έχει την ίδια αγωγιμότητα με μια αγωγιμότητα που είναι συγκρίσιμη. Η αγωγιμότητα που εμφανίζει ένα διάλυμα 1 cm3 που περιέχει αυτόν τον ηλεκτρολύτη αναφέρεται ως ειδική αγωγιμότητα του (μεταξύ δύο ηλεκτροδίων με επιφάνεια διατομής 1 cm2 που χωρίζονται από απόσταση 1 cm).

Με μαθηματικούς όρους, ο ακόλουθος είναι ο ορισμός και ο τύπος για την ισοδύναμη αγωγιμότητα:

η αγωγιμότητα του V cm3 ————- Λ

η αγωγιμότητα 1 cm3 ————- κ

Επομένως:

Λ =κ.V ————— εξίσωση (3)

Γνωρίζουμε ήδη ότι η κανονικότητα (N) μιας λύσης μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την παρακάτω εξίσωση.

N =n/V 1000

Ο τύπος ισοδύναμης αγωγιμότητας έχει ως εξής:

V =1000/n .

Για το ηλεκτρολυτικό διάλυμα που περιγράφεται παραπάνω, ο αριθμός των ισοδυνάμων είναι n =1.V =K x 1000/n

Σε αυτήν την περίπτωση, η σχέση μεταξύ V και NE ισοδύναμης αγωγιμότητας μπορεί να εκφραστεί ως kx V.

Μονάδες του  Λ:μονάδες ίσης αγωγιμότητας (γνωστές και ως μονάδες αγωγιμότητας).

Η τιμή ισοδύναμου 1 είναι ίση με cm2. mho. Η τιμή ισοδύναμου 1 είναι επίσης γνωστή ως m2 Siemens.

Συμπέρασμα

Ένα μέτρο ειδικής αγωγιμότητας, γνωστό και ως αγωγιμότητα, είναι η αγωγιμότητα ενός διαλύματος που περιέχεται σε ένα στοιχείο με δύο ηλεκτρόδια ίσης επιφάνειας που χωρίζονται κατά ένα εκατοστό. Σε αντίθεση με την προηγούμενη περίπτωση, η Equivalent Conductance είναι μια συγκεκριμένη περίπτωση που είναι λίγο διαφορετική από την προηγούμενη. Η ισοδύναμη αγωγιμότητα αναφέρεται στην αγωγιμότητα ενός όγκου διαλύματος που περιέχει ένα ισοδύναμο ηλεκτρολύτη, η οποία μετράται σε μονάδες αγωγιμότητας. Η γραμμομοριακή αγωγιμότητα είναι η ιδιότητα αγωγιμότητας ενός διαλύματος που περιέχει ένα mole ηλεκτρολύτη ή συνάρτηση της ιοντικής ισχύος ενός διαλύματος ή της συγκέντρωσης άλατος και μετριέται σε μονάδες ενός mole ηλεκτρολύτη ανά λίτρο διαλύματος.