Физическая химия. Часть III. Электрохимия. Егорова К.В - 9 стр.

UptoLike

9
Активность можно представить как произведение концентрации на
коэффициент активности. Существуют три шкалы выражения активностей
и концентраций: моляльность
m (моляльная, или практическая шкала),
молярность
с (молярная шкала) и молярная доля х (рациональная шкала). В
термодинамике растворов электролитов обычно используется моляльная
шкала концентраций. Тогда
(
)
am m Lm
γ
γ
±±±±
=
⋅=, (1.7)
где
()
1
L
υυ
υ
υυ
+−
+−
=⋅ коэффициент, зависящий от валентного типа электро-
лита. Так, для бинарного 1,1-зарядного электролита (
NaCl ,
3
K
NO и др.)
(
)
am m m
γ
γ
±±±±
=
⋅=.
Для 1,2-зарядного электролита (
2324
,Na CO K SO и др.) ν
+
= 2, ν
-
= 1, ν
= 3 и
1
3
4mm
±
=⋅ и
()
1
3
4am m
γ
±±
=
⋅⋅.
В молярной шкале
()
ac Lfc
±±
=⋅ . Между средними ионными коэффици-
ентами активностей в моляльной
)
γ
±
и молярной
(
)
f
±
шкалах существует
связь:
)
0
m
f
c
γρ
±±
=⋅ ,
где
0
ρ
- плотность чистого растворителя.
Чтобы определить среднюю ионную активность электролита, необхо-
димо выбрать
стандартное состояние. В термодинамике растворов элек-
тролитов обычно используют несимметричную систему стандартных со-
стояний, в которой за стандартное состояние растворенного вещества при-
нимается его состояние в гипотетическом одномоляльном растворе. В та-
ком растворе
1,m
±
=
1
γ
±
= и 1a
±
=
при всех температурах и давлениях.
Однако на практике такое стандартное состояние не может быть реализо-
вано. Оно представляет собой гипотетический раствор, в котором активно-
сти всех ионов равны единице, и одновременно отсутствует ион-ионное
взаимодействие. Во всех концентрационных шкалах средние коэффициен-
ты активности при бесконечном разбавлении раствора стремятся к едини-
це, поскольку при этом ион-ионное взаимодействие стремится к нулю, и
раствор приобретает идеальные свойства.
Г. Льюис и М. Рендалл ввели в употребление понятие ионной силы
растворов
I
: