Расчет коэффициентов активности. Личный опыт

  • Просмотров 357
  • Скачиваний 24
  • Размер файла 22
    Кб

Расчет коэффициентов активности. Личный опыт. Не так давно я вплотную столкнулся с расчетами коэффициента активности растворов электролитов. Нельзя сказать, что раньше я никогда не производил таких расчетов, однако сейчас у меня возникли некоторые вопросы, связанные с расчетами в области высоких концентраций. Известно, что до ионной силы 0,01М коэффициент активности (f) хорошо описывается расширенной формулой Дебая-Хюккеля:

(1) где z - заряд иона; I - ионная сила раствора; P - параметр Килланда, зависящий от размера иона; A = 0,509 при 250С ; B = 0,328 при 250С . Ионная сила раствора равна (2) где Ci - концентрация ионов одного вида в исследуемом растворе. Для области большей ионной силы, самой распространенной является следующая формула: . (3) Эта формула предполагает увеличение коэффициента активности после некоего значения ионной силы. Большинство исследователей

предпочитают в своих работах не упоминать об условиях, при которых следует от формулы (1) переходить к формуле (3). В связи с этим я предпринял собственные исследования, благо в моем распоряжении была программа IonCalc ( Программу можно получить здесь.). Поскольку я располагал справочными данными ("Краткий химический справочник" В.А.Рабиновича и З.Я.Хавина, изд. "Химия",1977г.) об экспериментально полученных значениях

коэффициента активности, то работа состояла в сопоставлении этих данных с расчет ными. Расчеты я производил по формуле (1), так как применение формулы (3) только усугубляло расхождение между экспериментальными и расчетными данными. В справочнике приведены экспериментально полученные данные о среднем коэффициенте активности растворов солей. Средний коэффициент активности составляют коэффициенты активности аниона и катиона

следующим образом: f срm+n = fMm + fAn , где fM и fA - коэффициенты активности катиона и аниона: m и n - стехиометрические коэффициенты исследуемой соли MmAn. Если распоряжаться этой формулой, то можно легко рассчитать средний коэффициент активности и сравнить его с экспериментальным. Проведенные мной расчеты представлены в таблице, которая содержит сведения об относительной разнице в процентах между экспериментальными и расчетными