а дисоціації, Дж . моль -1 .
Роботу дисоціації можна визначити за рівнянням ізотерми Вант-Гоффа:
В
w =-D G 0 = RT ln K і < i> w =-D G 0 = 2,3 RT lg K, (1.20 )
де D G 0 - стандартне зміна енергії Гіббса (Ізобарно-ізотермічного потенціалу) при дисоціації, кДж . моль -1 . p> Необхідно врахувати, що для сильних електролітів у наведені вище рівняння замість концентрації необхідно підставляти активності, які пов'язані з концентраціями через коефіцієнт активності:
В
а = g . c , (1.21)
де а - активність сильного електроліту, моль . м -3 ; g - коефіцієнт активності сильного електроліту при даній концентрації, з - молярна концентрація сильного електроліту, моль . м -3 ;
Активністю сильного електроліту називається активна частина цієї речовини в розчині. Коефіцієнти активностей для більшості речовин відомі і приведені в довіднику (наприклад, в [8]). Активність електролітів найчастіше висловлюють через моляльність m та середні іонні коефіцієнти активності Оі В± .
В
Таблиця 1 - Співвідношення між моляльну m , середньої іонної моляльну m В± , активністю а і середнім іонним коефіцієнтом активності Оі В± для деяких електролітів
Тип валентності електроліту
Приклад
а == ( m В± в€™ Оі В± ) ОЅ
а В± =
= ОЅ
1-1, 2-2, 3-3
KCl (1-1); ZnSO 4 (2-2);
AlPO 4 (3-3)
m 2 g В± 2
m g В±
2-1, 1-2
CaCl 2 (2-1); Na 2 SO 4 (1-2)
4 m 3 g В± 3
3 m g В±
3-1, 1-3
AlCl 3 (3-1), Na 3 PO 4 (1-3)
27 m 4 g В± 4
4 m g В±
3-2, 2-3
Al (SO 4 ) 3 (3-2); Fe 3 (PO 4 ) 2 (2-3)
108 m 5 g В± 5
5 m g В±
Тут ОЅ - кількість іонів, на які розпадається даний електроліт. Моляльну називається число молей речовини (електроліту), що міститься в 1000 г чистого розчинника (для води - в 1000 мл).
Залежність середньої іонної моляльну від моляльну електроліту виражається рівнянням
В
m В± = (1.22)
де n + і n - - відповідно кількість катіонів та аніонів на які розпадається молекула електроліту при дисоціації (n = n + + n - ). Середній іонний коефіцієнт активності можна виразити через іонні коефіцієнти активності:
g В± = (1.23)
де g + і g - - відповідно коефіцієнти активності катіона і аніону. Середня іонна активність складе
В
а В± = m В± . . g В± . (1.24)
Загальна активність електроліту:
В
а = ( а В± ) n = (1.25)
де а + і а - - відповідно активності катіонів та аніонів:
В В
а + = g + . m + і a - = g -. m - . (1.26)
Іонні моляльну пов'язані з моляльну електроліту співвідношеннями:
В
m + = m Г— n + і m - = m Г— n - . (1.27)
Залежність середнього іонного коефіцієнта активності від іонної сили розчину (граничне рівняння Дебая і Гюккеля) має вигляд
lgg В± = 0,509. z + . z - . . (1.28)
де z + і z - - відповідно заряди катіона і аніона ; I - іонн...
