Физическая химия. Исследование растворов электролитов методом электрической проводимости - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9
()
HA
HA a
HA
aa
K
a
+−
= . (2.9)
Уравнение (2.9) совпадает по форме с уравнением (2.8) и в то же время пра-
вильно описывает поведение реального раствора. Это достигается тем, что в не-
го входят не концентрации ионов
c
+
,
c
и недиссоциированных молекул элек-
тролита
c
α
, а соответствующие активности
a
+
,
a
и
a
α
. Значения активностей
выбираются так, чтобы величина константы диссоциации оставалась одной и
той же независимо от общей концентрации электролита. Константа диссоциа-
ции
a
K
1
[уравнение (2.9)], в отличие от константы диссоциации K
2
, опреде-
ляемой из уравнения (2.8), поэтому будет постоянной величиной для данного
электролита при определенной температуре.
Существует три способа выражения активностей [4, 8], отвечающие трем
способам выражения количественного состава растворов [ c молярность, m
моляльность, X мольная доля (рациональная шкала)].
Активность в отличие от концентрации учитывает силы взаимодействия
между частицами, проявляющиеся в реальных растворах. Поэтому активность
можно представить как произведение концентрации на некоторый переменный
фактор, называемый коэффициентом активности и включающий поправку на
силы взаимодействия:
,, ,
cc mm X X
aca ma X
γγ γ== =
(2.10)
где
c
γ
молярный;
m
γ
моляльный;
X
γ
рациональный коэффициенты ак-
тивности.
Смысл коэффициента активности становится понятным на основании рас-
смотрения двух растворов одного и того же вещества в одинаковом раствори-
теле, которые находятся в идеальном (сильно разбавленный раствор) и неиде-
альном (концентрированный раствор) состояниях. Из основных термодинами-
ческих понятий и соотношений [2, 3, 6, 8] вытекает нижеследующее.
Химический потенциал растворенного вещества
i
µ
в идеальном растворе
отвечает выражению
0
ln
ид
ii i
RT cµµ=+ , (2.11)
а в неидеальном
0
ln
неид
ii i
RT aµµ=+ . (2.12)
Учитывая (2.10) и вычитая из уравнения (2.12) уравнение (2.11), имеем
ln ln
неид ид
ii
ii i
i
c
RT RT
c
γ
µµ γ−= =
. (2.13)
1
Ее часто называют термодинамической константой
[
3, 7
]
.
2
Ее часто называют концентрационной константой
[
3
]
. Применительно к уравнению (2.8)
константа диссоциации, строго говоря, должна быть записана в виде
c
K , так как выражена
через молярные концентрации
[
4, 7, 8
]
.