Elektrolitų elektrinis laidumas ir jo priklausomybė nuo temperatūros
Elektrolitai – tai druskų, rūgščių ar šarmų vandeniniai tirpalai bei išlydytos šios medžiagos. Jie yra neblogi laidininkai, nes dėl elektrolitinės disociacijos juose atsiranda teigiamieji ir neigiamieji jonai, kurie ir juda veikiami elektrinio lauko.
Tegu N – ištirpusių molekulių tankis (t. y. jų skaičius tirpalo tūrio vienete), n- disocijavusių molekulių tankis, a=n/N disociacijos laipsnis.
Tarkime, kad kiekviena molekulė disocijuoja į du jonus. Tada teigiamų ir neigiamų jonų tankiai n=aN, o nedisocijavusių molekulių tankis N-aN=(1-a)N. Disocijuojančių per laiko vienetą jonų tankis proporcingas dar nedisocijavusių molekulių tankiui:
(4.26)
o rekombinuojančių jonų tankis turi būti proporcingas teigiamų ir neigiamų jonų tankiams:
(4.27)
Čia g ir b – proporcingumo koeficientai. Esant pusiausvyrai (4.26) ir (4.27) kairiosios pusės turi būti lygios, tad sulyginę dešiniąsias puse gauname:
arba
(4.28)
Iš (4.28) matome, kad a®1, kai N®0, t. y. smarkiai praskiestame tirpale disocijuoja visos molekulės.
Jei tirpale yra sudarytas E stiprio elektrinis laukas, jis joną veikia FE=q0ZE jėga. Jai veikiant jonas įgyja vidutinį dreifo greitį v. Judantį tirpale joną veikia taip pat pasipriešinimo (klampos) jėga, kuri pagal Stokso dėsnį proporcinga greičiui: Fp=av. Čia a – proporcingumo koeficientas. Nusistovėjus pusiausvyrai FE=Fp. Iš čia nustatome, kad jono dreifo greitis porcingas elektrinio lauko stipriui:
o jo judris pagal (3.32)
nuo lauko stiprio nepriklauso. Tokiu atveju galioja Omo dėsnis, pagal kurį (žr. (3.38))
(4.29)
Čia m+ ir m- -teigiamų ir neigiamų jonų judriai.
Elektrolitų elektrinio laidumo priklausomybę nuo temperatūros lemia du veiksniai. Pirma, disociacijos laipsnis a didėja temperatūrai didėjant, nes kuo intensyvesnis šiluminis judėjimas, tuo lengviau molekulėms suskilti į jonus. Antra, judris temperatūrai didėjant irgi didėja, nes mažėja tirpiklio (vandens) klampa. Dėl šių priežasčių elektrolitų elektrinis laidumas didėja didėjant temperatūrai.