aktivitny_koeficient.doc.docVIP

Vypo?et aktivitného koeficientu silnych elektrolytov. Roztoky elektrolytov, pri ktorych sa uplatňujú najm? elektrostatické interakcie sa nechovajú ideálne. Vo vz?ahoch, ktoré pou?ívame v elektrochémii a termodynamike roztokov pri vypo?te rovnováh, v kinetike iónovych reakcií v roztokoch analytickú koncentráciu ci treba nahradi? “efektívnou koncentráciou” – aktivitou ai, pre ktorá je definovaná vz?ahom (1) ai = cii (1) kde i je aktivitny koeficient. Termodynamické rovnice, odvodené pre ideálne roztoky, platia aj pre reálne, ak namiesto koncentrácie pou?ijeme aktivitu. Fyzikálny vyznam aktivitnych koeficientov vyplyva z porovnania vz?ahov pre chemicky potenciál i- teho iónu, i, pre ideálny (2) a reálny (3) roztok s koncentráciou ci. iid = io + RTlnci (2) i = io + RTlnai = io + RTlnci + RTlni (3) Rozdiel chemickych potenciálov i - iid sa rovná maximálnej práci Wi pri izotermickom vratnom deji, potrebnej na prevedenia jedného mólu rozpustenej látky z reálneho stavu (ke? rozpustené ?astice navzájom na seba p?sobia) do ideálneho, pri stálej koncentrácii (4). Wi = RTlni (4) Aktivitné koeficienty rozpustenej látky v roztoku sa dajú získa? r?znymi experimentálnymi metódami, napr, kryoskopicky, ebulioskopicky, z osmotickych tlakov, elektrochemickymi metódami, z merania rozpustností a tie? teoretickymi vypo?tami. Najroz?írenej?ie a najpou?ívanej?ie vz?ahy pre vypo?et aktivitnych koeficientov sú zalo?ené na Debyeovej a Hückelovej teórii silnych elektrolytov1. Debyeova – Hückelova teória umo?ní predvída? ako sa zmení rozpustnos? pridaním ?al?ieho, chemicky inertného, elektrolytu ?o má ve?ky prakticky vyznam. Napr. zvy?enie koncentrácie toxickych látok prítomnos?ou elektrolytu (zne?is?ovanie morí a oceánov), vo farmácii a v medicíne pri podávaní liekov, v chemickom priemysle pri syntézach, v?ade tam, kde sa musí bra? do úvahy efektívna koncentrácia – aktivita látok. Táto teória vychádza z nieko?kych predpokladov a zjednodu?ení: elektrolyt je v r