Основы химической физики. Простов В.Н. - 132 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

7.7 Равновесие в растворах Коэффициенты активности
электролитов.
Если реакция
аА + bВ
сС + dD
осуществляется в неидеальном растворе, то константа равновесия
выражается формулой
К
а
=
.exp
),(
0
в
==
RT
G
KK
aa
aa
CT
r
C
B
a
A
d
D
c
C
γ
Активность "
а" растворённого вещества, которое не
диссоциирует в данном растворителе, равна произведению
концентрации и коэффициента активности
,
γ
= Ca
где
Смолярная концентрация [моль/л].Коэффициент активности
при бесконечном разбавлении стремится к единице.
В случае электролита, который полностью диссоциирован в
растворе, выражение для активности усложняется. Химический
потенциал полностью диссоциированного электролита АХ равен сумме
химических потенциалов ионов
А
+
и Х
:
µ
µ
µ
АХ
А
Х
=+
+−
,
µµµ
АХ AX
A
A
X
X
RT a RT a RT a
000
+=+++
++
ln ln ln ,
(7.19)
где
µ
А
Х
0
- химический потенциал АХ при активности равной
единице,
00
и
+
ХА
µ
µ
- химические потенциалы катиона и аниона
при их активностях, равных единице. Поскольку
µµµ
АХ
А
Х
000
=+
+
,
из
уравнения (7.19) следует, что
(
)
(
)
ааа
АХ
АХ
=
+−
.
Активности катиона и аниона можно выразить в виде:
132
      7.7 Равновесие в растворах Коэффициенты активности
                          электролитов.

     Если реакция

           аА + bВ ⇔ сС + dD

осуществляется в неидеальном растворе, то константа равновесия
выражается формулой

                aCc ⋅ a Dd                 ⎡ ∆ r G 0 ( T ,C ) ⎤
           Ка = a a ⋅ a в = K C ⋅ Kγ = exp ⎢ − RT ⎥.
                  A      B                 ⎣                  ⎦
          Активность "а" растворённого вещества, которое не
диссоциирует    в  данном   растворителе, равна произведению
концентрации и коэффициента активности

           a = C ⋅γ ,
     где С – молярная концентрация [моль/л].Коэффициент активности
при бесконечном разбавлении стремится к единице.
     В случае электролита, который полностью диссоциирован в
растворе, выражение для активности усложняется. Химический
потенциал полностью диссоциированного электролита АХ равен сумме
                              +    −
химических потенциалов ионов А и Х :

           µ АХ = µ        +µ        ,
                      А+        Х−


           µ АХ
             0
                + RT ln a AX = µ 0+ + RT ln a           + µ 0 − + RT ln a        ,       (7.19)
                                         A         A+      X                X−


     где µ АХ
           0
               - химический потенциал АХ при активности равной
единице, µ 0 +  и µ 0 − - химические потенциалы катиона и аниона
            А               Х
при их активностях, равных единице. Поскольку                      µ АХ
                                                                     0
                                                                        = µ 0+ + µ 0 − , из
                                                                                 А   Х
уравнения (7.19) следует, что


                  ( )(а ).
           а АХ = а
                      А+        Х−


Активности катиона и аниона можно выразить в виде:


                                             132