活度(活度的基本概念?)
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/=fBxB=aB ,因此 fB表示非理想的与理想的液体混 合物偏差程度 ,实际上就是 对 拉乌尔定律的偏差系数
对于理想液体混合物aB=xB,fB=1,而 对于非理想的 aB≠xB ,fB 可大于小于1 ,因此活度是与组成x有关的无量纲量
活度的基本概念?活度 = 活度系数 * 浓度
活度系数 < = 1
仅当溶液中离子强度接近于0时,活度系数才为1.
活度是理论计算用的浓度表示,浓度是实际值,活度系数是对实际浓度在理论计算时的修正,因为目前还没有找到浓度很好的理论计算方法,需要修正。
浓度一般是指一定量溶液或溶剂中溶质的量,这就像是用来衡量物质的数量的单位.比如说是,一杯放了盐的水中,盐的量是多少,这时候就可以用浓度的概念来表述.而活度的概念的重点则是“活”字,它体现的是物质中的衰变.例如说,食物中含有多种物质,而这些物质并不是每一样都是对人体所吸收,被人体吸收的物质的量就为活度,人体对这些物质是吸收的.正好像是,反应中物质的有效碰撞,才能发生反应,而在有效碰撞中的粒子的数量为活度,因此,活度是可以衡量反应的可能性.
活度是什么意思?英文是什么?活度就是表观浓度,activity.
由于在溶液中,会受到其它分子和离子的牵制,尤其是离子间的相互牵制,指定物质的浓度不可能完全体现出来,必定会打一个折扣:
a = fC
a = 活度
C = 浓度
f = 活度系数,小于1
活度是什么意思 什么是活度1、活度是为使理想溶液(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。
2、活度的概念首先由刘易斯(G.N.Lewis)于1907年提出,迅速被应用于电化学,以测定水溶液中电解质的活度系数。30年代中期奇普曼(J.Chipman)将活度概念引用于冶金熔体,并提出金属溶液中以1%浓度溶液为活度标准态,此建议迅速为冶金物理化学工作者所接受而推广采用。瓦格纳(C.Wagner)于1952年建议按麦克劳林(McLaurin)级数展开,奠定了冶金熔体中多组分活度系数计算的基础。50~60年代二十年间活度及活度相互作用系数的测定研究工作非常活跃,主要采用化学平衡及溶解度法,已逐步发展自成体系,成为经典的实验方法。60年代末期固体电解质定氧电池开始作为测定黑色及有色金属熔体中氧的活度及相互作用系数的良好手段。70年代,黑色冶金的金属液及熔渣的活度数据已测出不少,但尚不完全。对有色金属、特别对熔锍及熔盐等的活度数据则待做的工作更多。
浓度与活度一定重量(或一定体积)的溶剂与其中所含溶质的数量之比称为溶液的浓度。
根据化学中的质量作用定律,浓度对于化学反应方向有很大的影响。如果体系中,某一组分浓度改变,则反应向着消除这一影响的方向进行。另外,浓度对元素迁移的扩散作用和渗滤作用也有影响,这些作用将在本书后面讨论。
在天然水中,离子间的相互作用大都能形成一种可减弱“质量作用”的电场。这种电场使离子活动受到一定限制,具有大幅度地降低相应离子浓度的作用。把实际参加反应的物质数量称为活度(a),或者称有效浓度。活度与浓度的区别在于它是一种表示该溶液偏离理想溶液作用的程度。活度(a)就是将溶液中离子的实际浓度(m)乘上一个校正系数(γ)。即
a=γ·m(1-12)
式中:m——离子的摩尔浓度(mol);
γ——活度系数。
活度系数(γ)值的大小,与溶液中离子氛的强弱有关。
图1-6离子氛示意图
在研究电解质溶液性质时,为了定量地描述电解质溶液由于静电引力对离子活动的牵制,引进了活度的概念。只有对离子浓度进行修正,才能使这些性质的理论值与实验事实符合。这种经过校正以后的浓度,称为活度,并以“a”表示。
当强电解质溶液稀释时,随着离子间的距离增大,离子氛减弱,活度系数也随着增大。当溶液无限稀释时,由于溶液中不再有离子氛存在,因此,活度系数也就达到极大值1。这表示溶液中的每个离子不再受到牵制,可以100%地发挥其效能。对于弱电解质,由于其溶液中离子比较稀少,形成离子氛的倾向较小,因此其活度系数也趋近于1。例如:0.1mol·L-HCN溶液,γ=0.997;0.1mol·L-1HAC溶液,γ=0.96等。正是由于这个原因,在一般的化学计算中,强电解质的稀溶液和弱电解质溶液中的离子浓度,通常以100%计算,即以浓度来代替活度。常常使计算大为简化。
单个离子的活度系数无法用实验测定。在水文地球化学中,一般可根据德拜-休克尔方程来计算地下水中的电解质的活度系数,估算单个离子的活度系数。
水文地球化学基础
式中:Zi——i离子的电价;
A、B——特定温度和压力下表达溶剂特征的常数,见表1-1;
——与i离子有效直径有关的常数,见表1-2;]]
水文地球化学基础
其中mi与Zi分别为i离子的摩尔浓度(mol)与电荷数。
离子强度与活度系数的关系见表(1-3)
例:现有一地下水样分析结果如表1-4第一排,计算的摩尔浓度(mol)列于表(1-4)的第二排,水的离子强度按式(1-14)计算。
表1-1用于德拜-休克尔方程中的A、B常数值
水文地球化学基础
水文地球化学基础
按(1-13)计算各离子的活度系数,如计算Ca2+的活度系数,查表(1-1),25℃时,A=0.5085,B=0.03281×10-8,查表 故:
水文地球化学基础
用同样的方法求出其它离子的活度系数,结果见表(1-4)第三排,各离子的活度计算结果见表(1-4)第四排。
复习思考题
1.试述水的内部结构,水分子的缔合作用是如何形成的?
2.水有哪些特异性质?这些性质与水的内部结构有何关系?
3.何谓体系和环境、状态和过程?体系与环境、状态与过程之间有何关系?
4.气体常数的数值与哪些数值的选用单位有关?所选单位不同,其值如何?
表1-3与离子强度有关的活度系数值据沈照理等《水文地球化学基础》
表1-4水样计算结果
5.焓、熵和自由能的热力学含义是什么?在化学反应中如何应用?
6.△G与△G°有何区别?两者又有何联系?
7.试通过化学反应的标准自由能变化△G°与平衡常数K的关系,说明△G°越小,反应越易进行,反之则否。
8.活度与浓度有何区别?为什么要引进活度这个概念?两者有什么关系?
化学热力学中的“活度”和“逸度”分别指什么?逸度的定义是:(dG)=R*T*d(ln
f)
f就是逸度,它的单位与压力单位相同,逸度的物理意义是它代表了体系在所处的状态下,分子逃逸的趋势,也就是一本物质迁移时的推动力或逸散能力。
活度的定义式:a=f1/f0
a是活度,f1是溶液某一组分的逸度,f0是标准态时的逸度。所以溶液中某一组分的活度就是该组分的逸度与其在标准态时的逸度之比值,式子中选取与溶液同一温度、同一压力下纯组分作为标准态。
活度是强度性质吗活度是系统的强度性质。
活度是为使理想溶液(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。活度系数反映有效浓度和实际浓度的差异。
活度的概念首先由刘易斯(G.N.Lewis)于1907年提出,迅速被应用于电化学,以测定水溶液中电解质的活度系数。
活度系数:
绝大多数的冶金反应都有溶液(固溶体、冶金熔体及水溶液)参加,而这些溶液经常都不是理想溶液。要进行定量的热力学计算和分析,溶液中各组分的浓度必须代以活度。
活度是组分的有效浓度(或称热力学浓度)。组分的浓度必须用一系数校正,方能符合于若干物理化学定律(例如质量作用定律、拉乌尔定律、亨利定律、分配定律等等),此校正系数称为活度系数。
以上内容参考:百度百科-活度
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