Методы определения коэффициента активности электролитов

Коэффициент активности – это коэффициент, связывающий реальную концентрацию электролита с его термодинамической активностью в уравнении a = γc (a – активность; с – концентрация; γ – коэффициент активности).
Проблема определения коэффициентов активности электролитов, принадлежит к актуальным вопросам физической химии растворов электролитов и в течение длительного времени служит предметом обсуждения в специальной литературе. Значение этой проблемы определяется, прежде всего, тем, что все современные структурные теории растворов электролитов построены на основе рассмотрения взаимодействий именно ионов как индивидуальных образований (а не электролита как целого) с их окружением в растворе. Корректность и область применимости соответствующих физических моделей могут быть установлены только на основе сопоставления количественных выводов теории с экспериментально обнаруживаемыми свойствами ионов определенного вида. При этом близость расчетных результатов для того или иного класса растворов с экспериментально установленными свойствами электролита как целого служит хотя и существенным, но все же недостаточным аргументом в пользу соответствующей теории, поскольку всегда возможна взаимная компенсация ошибок в расчете свойств катионов и анионов. Кроме того, особенности взаимодействия с растворителем катионов и анионов могут существенно различаться, и та или иная модель, правильно описывая состояние ионов одного знака, может оказаться малопригодной для оценки состояния противоиона. Количественные характеристики электролита, полученные на основе подобной модели, будут заметно отличаться от экспериментально наблюдаемых, но выяснить причины расхождений, можно только сопоставляя выводы теории со свойствами каждого из ионов электролита.
Активность ионов одного вида представляет интерес и для решения некоторых практических задач. Хотя положение равновесия в ионных процессах определяется, в конечном счете, произведением или отношением активностей соответствующих ионов,...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, в реферате были рассмотрены основные методы определения коэффициентов активности электролитов.
Отношение активности частицы к ее равновесной концентрации в электролите называется коэффициентом активности. Коэффициенты активности ионов в растворах электролитов могут служить мерой электростатических взаимодействий в системе. Для идеальных растворов электростатические взаимодействия пренебрежимо малы, активности приравниваются равновесным концентрациям, тогда коэффициент активности f равен 1. Коэффициент активности также служат мерой отклонения поведения раствора (или компонента раствора) от идеального. Отклонения от идеальности могут быть обусловлены различными химическими и физическими причинами — дипольные взаимодействия, поляризация, образование водородных связей, ассоциация, диссоциация, сольватация и др.
Рассчитывать коэффициент активности электролитов необходимо для учета электростатических сил и сил межмолекулярного взаимодействия в растворе сильного электролита.
Одним из наиболее применяемых методов определения коэффициентов активности в электролитах является оценка по приближению Дебая-Хюккеля. Теория Дебая-Хюккеля – это статистическая теория разбавленных растворов сильных электролитов, позволяющая рассчитать коэффициент активности ионов.
При ионных силах от 0.1 до 0.5 М во многих случаях хорошие результаты дают расчеты по уравнению Дэвиса.
Кроме того, коэффициенты активности электролитов можно определить с помощью определения среднего коэффициента активности электролита. средний коэффициент активности g± ионов электролита AmBn, который связан с коэффициентами активности составляющих его ионов An+ и Bm- следующим образом:
g± = (gAm• gBn)(m+n)
Данное уравнение позволяет рассчитывать теоретические значения коэффициентов активности различных электролитов в зависимости от их концентраций.