活度及活度系数 活度系数与什么有关

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-15

从理论上讲,溶液中离子之间或分子之间没有相互作用,这种溶液称为理想溶液。地下水是一种真实溶液,不是理想溶液;水中各种离子(或分子之间)相互作用,它包括相互碰撞及静电引力作用,作用的结果是,化学反应相对减缓,一部分离子在反应中不起作用了。因此,如果仍然用水中各组分的实测浓度进行化学计算,就会产生一定程度的偏差。为了保证计算的精确程度,就必须对水中组分的实测浓度加以校正,校正后的浓度称为校正浓度,也就是活度。质量作用定律中,浓度是以活度表示的。活度是真实浓度(实测浓度)的函数,一般情况下,活度小于实测浓度。活度与实测浓度的函数表示式为:

水文地球化学基础

式中的m为实测浓度(mol/L);r为活度系数,其单位是实测浓度的倒数(L/mol),a为活度,无量纲。但是,在实际应用中,a和m的单位相同,均为mol/L。r为无量纲的系数。活度系数随水中溶解固体(即矿化度)增加而减小,但一般都小于1。当水中溶解固体(TDS)很低时,r趋近于l,活度趋近于实测浓度。例如,如TDS小于50mg/L,大多数离子的r值为0.95或更大些;如TDS500mg/L左右,二价离子的r值可低至0.70;如TDS浓度很高,某些二价离子的r值可能低于0.40。严格来说,水中单个离子的活度系数的测量是不可能做到的。但应用热力学模型可算出单个离子的活度系数。按规定,不带电的分子(包括水分子)和不带电的离子对的活度系为1。

迪拜-休克尔(Debye—Hückel)方程

计算活度系数的公式不少,但在水文地球化学研究中,应用最普遍的是迪拜-休克尔方程:

水文地球化学基础

式中:r为活度系数;

Z为离子的电荷数;

I为离子强度(mol/L);

A和B为取决于水的介电常数、密度和温度的常数(见表1.1);

a是与离子水化半径有关的常数(见表1.2)。

当I<0.1时,方程(1.11)具有很好的精确性。

离子强度I的计算公式:

水文地球化学基础

式中:I为离子强度(mol/L);

Zl为i离子的电荷数;

ml为i离子的浓度(mol/L)。

戴维斯(Davies)方程

对于淡地下水来说,其I值一般都小于0.1mol/L,所以广泛应用迪拜-休克尔方程计算活度系数。但对于TDS高的咸地下水来说,迪拜-休克尔方程就不适用了。为此,戴维斯提出了扩大的迪拜-休克尔方程,也称为戴维斯方程〔4〕:与(1.11)式相比,它增加了“bI”项,增加了校正参数b,且(1.13)式中的a值与(1.11)式中的a值不同。详见表1.3和表1.4。(1.13)式规定次要离子的b值为零。(1.13)式的其它符号含义同(1.11)式。该方程的应用范围是I<0.5mol/L。

水文地球化学基础

表1.1迪拜-休克尔方程中的A和B值

(据Manovet a1.,1943,〔3〕

表1.2迪拜-休克尔方程中各种离子的a值

(据Klot2,1950)〔3〕、〔3〕、〔5〕

表1.3 戴维斯方程的a和b参数(主要离子)〔6〕



活度系数是指活度与浓度的比例系数。在电解质溶液中由于离子之间的相互作用,使电解质的总浓度不能代表其有效浓度,需要引进一个经验校正系数fi(活度系数),以表示实际溶液与理想溶液的偏差。

什么是活度系数~




#阳标步# (活度,活度系数,相互作用系数)之间的关系?设活度a ,活度系数f ,相互作用系数e - 作业帮
(18489979737):[答案] 活度是指为使理想溶液(或极稀溶液)的热力学公式适用于真实溶液,用来代替浓度的一种物理量,活度的概念首先是由G.N.路易斯提出的.对理想液体混合物符合拉乌尔定律pB/=xB ,非理想液体混合物拉乌尔定律修正为pB/=f...

#阳标步# 强电解质的活度系数是否皆小于1?活度系数的实质是什么?是否活度系数不可能超过1? - 作业帮
(18489979737):[答案] 都小于1.活度系数实质上反映了离子受到的异号离子的离子氛作用的强度大小.

#阳标步# 离子活度的概念rt. - 作业帮
(18489979737):[答案] 离子活度电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度. 离子活度(α)和浓度(c)之间存在定量的关系,其表达式为:αi=γici式中:αi为第i种离子的活度;γi为I种离子的活度系数;ci为I种离子的浓度.γi通常小于1,在溶液无限稀时离子间相互作用...

#阳标步# 为什么活度系数越小,浓度与活度之间偏差就越大 - 作业帮
(18489979737):[答案] 活度 a = 活度系数γ * 浓度 c, 那显然啊…… 活度系数 γ 越接近1,活度 c 和浓度 a 越接近…… 活度系数越小,活度 c 和浓度 a 之间偏差就越大

#阳标步# 离子平均活度系数最大是多大 - 作业帮
(18489979737):[答案] 最大为1. α=γc α---活度 γ---活度系数 c---离子实际浓度 γ≤1 所以 α≤c

#阳标步# 什么是活度系数γ? -
(18489979737): 活度系数是有效浓度与浓度的比值. (11.72*20/110)*r+=(11.72-5.33)/11.72 解得r+=O.25

#阳标步# 活度系数有单位吗? -
(18489979737): 活度系数没有单位.这个问题应该在理工学科里提出更恰当. 活度系数,又称活度因子,是热力学中的一个系数,反映的是真实溶液偏离理想溶液的程度.引入活度系数后,适用于理想溶液的各种关系可以相应修正为适用于真实溶液. 真实溶液的浓度越稀,溶剂的活度系数就越接近1,活度和摩尔分数近乎相等,其行为越接近理想溶液.浓度越高,活度系数越偏离1,真实溶液的行为偏差理想溶液就越大.

#阳标步# 活度系数有单位吗? - 作业帮
(18489979737):[答案] 活度系数没有单位.这个问题应该在理工学科里提出更恰当.活度系数,又称活度因子,是热力学中的一个系数,反映的是真实溶液偏离理想溶液的程度.引入活度系数后,适用于理想溶液的各种关系可以相应修正为适用于真实溶液.真...

#阳标步# 怎样学好化工热力学?
(18489979737): 按以下要求就可以了! 1、 课程的性质和任务 化工热力学时化学工程学的分支学科... 理想溶液的逸度、标准态,气体混合物的逸度. 活度及活度系数:理想溶液及非理想...

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(18489979737):[答案] 活度系数反应了活度与浓度的偏差 不同种的溶液活度系数不同,不同浓度的溶液活度系数也不相同,这是因为溶液中不同分字之间的作用力不相同所致. 可以采用蒸气压法,凝固点降低法来测定 对于浓度较稀的电解质溶液,平均活度因子γ±的值可由...