Калькулятор коэффициента активности

Коэффициент активности связывает измеренную концентрацию растворенной частицы с ее эффективной термодинамической активностью. В идеальных разбавленных растворах концентрация и активность считаются равными, поэтому коэффициент равен единице. Реальные ионы взаимодействуют за счет электростатического притяжения, отталкивания и окружающего растворителя, и их химическое поведение часто отличается от прогноза только по концентрации. Константы равновесия, электродные потенциалы, растворимость, кислотно-основные системы и энергии реакций точнее выражаются через активности. Калькулятор использует уравнение Дэвиса при 25 градусах Цельсия. Оно оценивает десятичный логарифм коэффициента активности по ионной силе I и зарядовому числу z. Ионная сила учитывает все ионы раствора, взвешивая каждую концентрацию по квадрату заряда. Поскольку уравнение принимает ионную силу, а не список частиц, для раствора с несколькими электролитами ее нужно рассчитать отдельно. Знак заряда не влияет на модель, так как заряд возводится в квадрат: ионы с зарядами плюс два и минус два при одинаковой ионной силе получают одинаковую оценку. Уравнение Дэвиса дополняет теорию Дебая–Хюккеля эмпирическим членом и обычно применяется при ионной силе примерно до 0.5 моль на литр. При увеличении ионной силы от нуля оно обычно предсказывает коэффициент меньше единицы. Для многозарядных ионов поправка значительно больше, чем для однозарядных, из-за квадрата заряда. При нулевой ионной силе коэффициент равен единице, что соответствует идеальному пределу бесконечного разбавления. Считайте результат оценкой, а не универсальным свойством вещества. Коэффициент зависит от температуры, растворителя, образования ионных пар и состава среды, тогда как упрощенное уравнение использует константу для воды около 25 градусов Цельсия. Концентрированные рассолы, смешанные растворители и задачи с высокими требованиями к аналитической точности требуют модели специфических ионных взаимодействий, например Питцера, или экспериментальных коэффициентов. Для обычных учебных задач и умеренной ионной силы водных растворов оценка Дэвиса позволяет быстро получить приближенную активность, умножив концентрацию на рассчитанный коэффициент.