The effect of structure on ion self-diffusion in concentrated electrolyte solutions

¹ Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie der Universität Karlsruhe, West-Germany.
² Research School of Physical Sciences, The Australian National University, Canberra, ACT 2600, Australia.

Abstract

Experimental results for the self-diffusion coefficient, D, of the cation C₂H₅N⁺ in aqueous solution are reported which show an increase of D when the structure-breaking salt KBr is added to the solution. Similar results are found for the self- diffusion of Li⁺. These data are obtained by the NMR method. Tracer self-diffusion coefficients of K⁺ and I^– in aqueous solution are reported which in certain cases show and in other cases do not show an increase of D. All these findings are explained qualitatively in terms of the concept of structure-forming and structure-breaking around the ions.

Résumé

Des résultats expérimentaux pour le coefficient de self-diffusion D du cation C₂H₅N⁺ en solution aqueuse sont rapportés. Ils montrent une augmentation de D lorsque le sel briseur de structure KBr est ajouté à la solution. Des résultats analogues sont trouvés pour le coefficient de self-diffusion de Li⁺. Ces données ont été obtenues par la méthode de RMN. Des coefficients de self-diffusion de K⁺ et I^– en solution aqueuse ont été mesurés par la méthode du diaphragme poreux, montrant ou ne montrant pas, selon le cas, un accroissement de D. Tous ces faits sont expliqués qualitativement en termes du concept de formation de structure et de destruction de structure autour des ions.