Понятие активности

Вместе с понятием фугитивности для описания неидеальности газа было введено понятие активности для описания неидеальности раствора.

Для компонента идеального раствора можно записать выражение химического потенциала

Однако, наряду с мольной долей существуют другие способы выражения концентрации:

Понятие активности гораздо сложнее понятия фугитивности.

Правильным является понятие рациональной активности, то есть активности, связанной с мольными долями

Коэффициент активности , так же как и коэффициент фугитивности пропорционален работе, которую необходимо затратить, чтобы один моль реального раствора перевести в идеальные условия.

Однако, у понятия активности есть отличия от фугитивности.

У фугитивности начало отчета появляется естественным образом. За первое стандартное состояние компонента в чистом растворителе. Однако близкие по своим свойствам к идеальным растворам являются растворы разбавленные. За второе стандартное состояние берут состояние компонента в гипотетическом одномолярном или одномоляльном растворе, обладающего свойствами бесконечно разбавленного раствора.

В первом стандартном состоянии растворенное вещество – жидкость:

Во втором состоянии вещество газ или в твердом состоянии:

Так как в растворе присутствует несколько веществ, часто используют оба стандартных состояния сразу. В этом случае говорят о несимметричной системе стандартных состояний.

Сама неидеальность чаще всего возникает из-за взаимодействия частиц друг с другом. Все процессы взаимодействия частиц друг с другом в растворе называются сольватацией. Данный процесс является сложным, поэтому коэффициент активности сложным образом зависит от концентрации. В очень разбавленных растворах они близки к единице. С увеличением концентрации начинают падать, так как увеличивается идеальность раствора.

При концентрациях, больших, чем единица, начинают расти:

Для расчетов коэффициентов активности и фугитивности существует множество методов. Однако, все они являются эмпирическими, то есть основаны на измерении какой-то характеристики и сравнение её с теоретически найденным. Единой теории, позволяющей рассчитать неидеальность раствора или газа, не существует!

Наиболее близкой теорией для расчета коэффициентов активности является теория Дебая-Хюккеля.

Дата добавления: 2013-12-12