химический каталог




АКТИВНОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

АКТИВНОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ, величина, позволяющая представлять в удобной для практическое использования форме концентрац. зависимость химический потенциалов компонентов реального раствора. С помощью этой величины можно применять к реальному раствору термодинамическое соотношения, относящиеся к идеальному раствору, если заменить в них концентрации активностями. Отношение АКТИВНОСТЬ компонента к его концентрации называют коэффициент активности.

Химическая потенциали активность а,- i-того компонента раствора по определению связаны соотношением:

где R-газовая постоянная, T - температура,-химический потенциал компонента в определенным образом выбранном стандартном состоянии. Значениязависят только от T и давления р; ai - функция Т, р и состава раствора. Т. обр., введение понятия АКТИВНОСТЬ позволяет разделить выражение для химический потенциала на две части: постоянную при данных Т и ри зависящую от состава (RTlnai). Это разделение условно, поскольку численное значение ai зависит от выбора стандартного состояния. В стандартном состоянии ai = 1.

Для компонентов жидких растворов неэлектролитов чаще всего в качестве стандартного выбирают состояние чистой жидкости при температуре и давлении раствора с химический потенциалом (Т, р). Тогда=при мольной доле Ni = 1, активность ai и коэффициент активности=ai/Ni равны единице. В растворе

Если раствор ведет себя как идеальный, тоид =+ RT1nNi. Знак разностинд = RT определяет знак отклонения поведения реального раствора от идеального: при

> 1 отклонение от идеальности положительно, при

< 1 - отрицательно. Выбор чистых веществ в качестве стандартных состояний для всех компонентов раствора называют симметричной нормировкой АКТИВНОСТЬ; ее применяют в тех случаях, когда все компоненты раствора рассматриваются как равноправные.

При так называемой несимметричной нормировке АКТИВНОСТЬ стандартным состоянием для растворителя (компонент 1) служит чистая жидкость 1, как и при симметричной нормировке,

= 1 при Ni = 1. Для растворенного вещества (компонент 2) принимают, что его АКТИВНОСТЬ совпадает с концентрацией и коэффициент активности равен единице в предельно разбавленый растворе. Иначе говоря, стандартное состояние для этого компонента выбирают т. обр., чтобы было равно его химический потенциалу в гипотетич. растворе единичной концентрации, в котором коэффициент активности равен единице. Стандартный химический потенциал определяют линейной экстраполяцией к единичной концентрации зависимости типа=+ RTlnN2, которая отвечает Генри закону и выполняется лишь при достаточно малых N2. В зависимости от способа выражения концентрации (мольная доля N2, молярность с, моляльность m) стандартный химический потенциал растворенного вещества принимает различные значения; соответственно и АКТИВНОСТЬ растворенного вещества имеет различные значения:

Для растворов электролитов применяют, как правило, несимметричную нормировку А. компонентов, но с учетом элекислотролитич. диссоциации. АКТИВНОСТЬ сильного электролита, диссоциирующего на v1 катионов и v2 анионов в растворе моляльности т, представляют соотношением: a = v1vlv2v2(m)v, где v = = v1 + v2 и-т. называют средний ионный коэффициент активности; -> 1 при m->0. Аналогично может быть записана АКТИВНОСТЬ и при др. способах выражения концентрации. АКТИВНОСТЬ всех компонентов раствора связаны между собой Гиббса-Дюгема уравнениемNidlnai, = 0 (при постоянных Т и р).

Это позволяет рассчитывать АКТИВНОСТЬ одного из компонентов по данным о концентрац. зависимости всех остальных, а также проверять найденные к.-л. образом значения А. всех компонентов на их термодинамическое согласованность.

Эксперим. определение АКТИВНОСТЬ компонентов раствора возможно различные методами, например криоскопией, осмометриеп. АКТИВНОСТЬ летучего компонента обычно определяют по измерениям давления пара, учитывая связь АКТИВНОСТЬ с летучестью-, если fi и f 0i -летучести i-того компонента в растворе и в стандартном состоянии соответственно, то ai -fi/f0i. Для системы, в которой пар ведет себя как идеальный, ai- = pi/p0i, где р,-парциальное давление компонента над раствором, р,-- давление пара чистой жидкости.

Характер концентрац. зависимости АКТИВНОСТЬ вещества в том или ином растворе определяется особенностями межмолекулярных взаимодействий в нем. Теоретич. расчет А. возможен методами статистич. термодинамики; для практическое расчетов широко используют приближенные модели, например, регулярного раствора, атермодинамически раствора, групповые модели (см. Растворы неэлектролитов). Для сильных электролитов А. в первом приближении описывается теорией Дебая - Хюккеля (см. Растворы электролитов). Определение активностей и коэффициент активности веществ важно при расчетах фазовых и химический равновесий. Так, общее условие фазового равновесия, заключающееся в равенстве химический потенциалов данного компонента в каждой из фаз, отвечает условию равенства АКТИВНОСТЬ этого компонента, если они определены по отношению к одному и тому же стандартному состоянию.

Понятия АКТИВНОСТЬ и коэффициент активности введены Г. Льюисом в 1907.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
входная группа офисного здания
купить тумбочку прикроватную венгетопленое молоко не дорого интернет магазин краснодар
наклейка на одежду цифра где купить?
Тарелка глубокая Options

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.01.2017)