Активність компонентів розчину

1. У неідеальних рідких і твердих розчинах відхилення від законів ідеальних розчинів враховується за допомогою активности.

2. В ідеальному розчині залежність хемічного потенціалу і-го компоненту від молярної частки х_і визначається так:

; (9.9)

, (9.10)

де – стала інтеґрування, що уявляє собою хемічний потенціал чистого і-го компоненту (х_і =1), який залежить від р _і, Т, природи речовини, яка пов’язана зі стандартним хемічним потенціалом :

,

де – стандартна молярна концентрація і-го компоненту [в молярних частках].

Для двох термодинамічних станів 1 і 2 зміна хемічного потенціалу дорівнює:

, (9.11)

де , – хемічні потенціали і-го компоненту в 1-му і 2-му станах;

х _{і, 1}, х _{і, 2} – молярні частки і-го компоненту 1-го і 2-го станів.

3. Для неідеального розчину для розрахунків хемічних потенціалів і-го компоненту в рівняння (9.9)…(9.11) замість концентрацій (молярних часток х_і) підставляють активности а_і і-го компоненту:

; (9.12)

; (9.13)

, (9.14)

де - стандартний (нормований) хемічний потенціал (у стандартному стані ).

4. Відношення активности і-го компоненту в розчині до його концентрації називають коефіцієнтом активности:

; (9.15)

; (9.16)

, (9.17)

де х_і, m _i, c _i – молярна частка, моляльність і молярність відповідно і-го компоненту в розчині;

а_хі, а _{m і}, а _{с і} – відповідні активности;

γ _хі, γ_{m і}, γ _сі – відповідні коефіцієнти активности (γ _хі – раціональний; γ_{m і}, γ _сі – практичні).

Тут молярна частка розчину – концентрація розчину, яка виражена числом молей розчиненої речовини у 1000 молях розчинника.

Моляльність розчину – концентрація розчину, яка виражена числом молей розчиненої речовини у 1000 г розчинника.

Молярність розчину –концентрація розчину, яка виражена числом молей розчиненої речовини в 1 л розчину.

5. Для розрахунку активностей та коефіцієнтів активностей необхідно вибрати стандартний (нормований) стан, при якому а_і, γ _і =1:

a) 1^-й стандартний стан:

1) для розчинів двох взаємно необмежено розчинених рідин у якости стандартного стану вибрані чисті рідини, для яких а_хі, γ _хі =1

· якщо х ₁→1, то а_{х 1}→1, γ _х1 →1; (9.18)

· якщо х ₂→1, то а_х2 →1, γ _х2 →1; (9.19)

2) для розчинів ґазів і твердих речовин (неелектролітів і електролітів)для розчинника (1^-й компонент), для якого концентрація максимальна, теж вибирають 1^-й стандартний стан:

· якщо х ₁→1, то а_{х 1}→1, γ _х1 →1; (9.20)

б) 2-й стандартний стан:

для розчиненої речовини, коли неможливо змінити молярні частки обох компонентів (навіть у наближенні до 1) у якости 2-го стандартного стану вибирають гіпотетичний розчин з концентрацією, що дорівнює 1, але з властивостями гранично розведеного розчину:

; ; .

; ; ; (9.21)

; ; ;.. (9.22)

Дата добавления: 2014-12-25