Главная > Химия > Основы аналитической химии, Т1
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 8. Коэффициент активности и ионная сила

Коэффициент активности ионов зависит не только от концентрации данного электролита в растворе, но и от концентрации посторонних ионов, присутствующих в этом растворе. Мерой электрического взаимодействия между всеми ионами в растворе является так называемая ионная сила, величина которой зависит от концентрации и зарядов всех ионов, присутствующих в растворе.

Ионная сила раствора, содержащего ионы и т. п., может быть определена по формуле:

где — концентрации ионов ; — заряды ионов.

Или, иначе говоря, ионная сила раствора равна полусумме произведений концентраций ионов на квадраты их зарядов:

Например, для раствора, содержащего в моль в 0,1 моль , ионная сила равна:

так как , то

С увеличением ионной силы раствора коэффициент активности уменьшается. Однако, достигнув определенного минимального значения, коэффициент активности при дальнейшем увеличении ионной силы возрастает.

Зависимость коэффициента активности иона от ионной силы очень разбавленного водного раствора электролита выражается следующей формулой Дебая и Хюккеля:

где z — заряд иона.

Зависимость ионной силы от концентрации раствора. Для сильно разбавленных растворов бинарного электролита (типа ), состоящего из однозарядных ионов , и т. п.), ионная сила равна:

- молярная концентрация, иногда ее обозначают С)

т. е. ионная сила разбавленных растворов бинарного электролита (типа ) равна молярной концентрации электролита.

Для электролитов указанного типа

Аналогичным образом можно показать, что для сильно разбавленных растворов электролитов типа

Для электролитов типа :

Для электролитов типа

В общем виде для электролита ионную силу раствора можно вычислить по формуле:

где С — молярная концентрация раствора электролита.

Например, для 0,01 М раствора

или

Пример ионную силу растзора, содержащего в 1000 г. моль и 0,1 моль . (Принять, что моляльная концентрация приблизительно равна молярной.)

Решение. На основании формулы (3) вычисляем величину :

Пользуясь формулой (7), получаем тот же результат

Пример 2. Вычислить активность ионов в растворе, содержащем в моль .

Решение. На основании формулы (3) вычисляем величину ионной силы раствора:

Приближенные значения средних коэффициентов активности при (см. табл. 1) соответственно равняются:

Следовательно

Пример 3. Вычислить коэффициенты активности и активности в 0,001 М растворе .

Решение. На основании формулы (3) вычисляем величину ионной силы раствора:

На основании формулы (4) вычисляем коэффициенты активности:

Следовательно

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление