Ioonilise liikuvuse ja ioonilise kiiruse erinevus

võtme erinevus ioonilise liikuvuse ja ioonikiiruse vahel on see ioonide liikuvus määratleb ioonide võime liikuda keskkonnast läbi, ioonide kiirus aga määratleb, kui kiiresti ioonid keskkonnast läbi liiguvad.

Elektrolüüdi juhtivus tuleneb ioonide liikumisest läbi elektrolüütilise keskkonna. Kuid nad ei liigu hästi järjestatud viisil. Seetõttu on selle liikumise kiirus ioonide vahel erinev. Ioonide liikumine on tingitud väliselt rakendatud elektrostaatilisest väljast.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on iooniline liikuvus
3. Mis on iooniline kiirus
4. Kõrvuti võrdlus - ioonide liikuvus vs ioonide kiirus tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on iooniline liikuvus?

Iooniline liikuvus või elektriline liikuvus on ioonide võime liikuda keskkonnast elektrivälja mõjul. Ioonid on laetud osakesed; seega on neil kas negatiivne või positiivne elektrilaeng. Seetõttu võib elektriväli mõjutada nende ioonide liikumist. Ioonide eraldamise protsessi vastavalt nende liikuvusele gaasifaasis nimetame ioonide liikuvuse spektromeetriaks. Veelgi enam, kui me teeme selle eraldamise vedelas faasis, siis nimetame seda "elektroforeesiks".

Joonis 1: ioonide liikuvuse spektromeetria

Lisaks võime matemaatiliselt määratleda ioonilise liikuvuse kui triivi kiiruse ja elektrivälja suuruse suhte. See on järgmine:

μ = v_d/ E

μ on iooniline liikuvus, samas kui V_d on iooni triivikiirus ja E on rakendatud elektrivälja suurus. See võrrand kehtib nii gaasifaasi kui ka vedela faasi korral. Elektriväli peaks aga kogu kandjas olema ühtlane.

Mis on iooniline kiirus?

Ioonikiirus on kiirus, mis saadakse ioonil, liikudes läbi keskkonna ühiku elektrivälja all. Me nimetame seda nii triivi kiirus, ja see on keskmine väärtus. Elektriväli peab siin olema ühtlane ja see võib liikuvale laetud osakesele avaldada jõudu. Lisaks võime selle ioonkiiruse anda järgmiselt:

V_d = μE

V_d on ioonikiirus ja μ on ioonide liikuvus, E on välise elektrivälja suurus. Selle kiiruse mõõtühik on ms^-1.

Mis vahe on ioonilisel liikuvusel ja ioonikiirusel??

Iooniline liikuvus ja ioonikiirus on omavahel tihedalt seotud keemilised mõisted. Ioonilise liikuvuse ja ioonikiiruse peamiseks erinevuseks on see, et ioonide liikuvus määratleb ioonide võime liikuda läbi keskmise, samas kui ioonide kiirus määratleb, kui kiiresti ioonid keskkonnast läbi liiguvad. Veel üks oluline erinevus ioonilise liikuvuse ja ioonikiiruse vahel on see, et ioonide liikuvuse mõõtühik on m² V⁻¹ s⁻¹ ioonkiiruse mõõtühik on ms⁻¹.

Kokkuvõte - iooniline liikuvus vs iooniline kiirus

Ioonid on laetud osakesed. Katioonide ja anioonidena on kaks peamist vormi. Kuid mõlemad need ioonid võivad aidata kaasa elektrolüütide juhtivusele. Lühidalt, ioonide liikuvus ja ioonide kiirus on kaks keemilist mõistet, mis kirjeldavad nende ioonide liikumist keskkonnas. Peamine erinevus ioonilise liikuvuse ja ioonikiiruse vahel on see, et ioonide liikuvus määratleb ioonide võime liikuda läbi keskmise, samas kui ioonide kiirus määratleb, kui kiiresti ioonid keskkonnast läbi liiguvad.

Viide:

1. “Iooniline liikuvus ja elektroforees.” Keemia LibreTexts, Riiklik Teadusfond, 26. november 2018, saadaval siin.
2. Libretekstid. “8.9D: ioonränne.” Keemia LibreTexts, Riiklik Teadusfond, 26. november 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Jeon Dahli ioonide liikuvusspektromeetriline diagramm - Omad tööd (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu