Розробка методпосібника з аналітичної хімії

Зменшення руху іонів тим більше, чим густіша їх іонна атмосфера, тобто чим вища концентрація (а також заряди) іонів в розчині. В результаті електропровідність такого розчину знижується.

Між іонні сили в концентрованих розчинах електролітів знижують не тільки електропровідність, але й здатність іонів до хімічних взаємодій. Для оцінки цієї здатності введений термін „активність”.

Під активністю іона (А) розуміють ту ефективну концентрацію його відповідно якій він діє в хімічних рівновагах. Таким чином, активність має ту ж розмірність, що й концентрація (г-моль/л), але вона може бути рівна концентрації або менше її.

А+=Сfа (1)

Де fа – коефіцієнт активності даного іона, безрозмірна величина. При великій концентрації електролітів в розчині fа<1 і <с. Коефіцієнт активності можна представити як міру участі іонів у хімічній рівновазі. У дуже розбавлених ідеальних розчинах fа=1 і А=с.

Поняття про коефіцієнт активності вперше ввів датський вчений Н.Бєррум в 1918 році.

Подальшим розвитком теорії сильних електролітів являється закон іонної сили розчину, відкритий Ж.Н. Льюісом і М.Рендалом 1921 році. Коефіцієнт активності іона даної зарядності однаковий і усіх не дуже концентрованих розчинах, які мають однакову іонну силу. Іонна сила – це міра електростатичної взаємодії всіх існуючих іонів в даному розчинні. Іонна сила розчину ( ) рівна півсумі виготовлених концентрацій всіх присутніх іонів на квадрат заряду даного іона.

= (2)

де С1, С2, ... Сn – концентрація кожного з іонів в г-моль/л; Z1, Z2,... Zn – їх заряди. Іонна сила розчину, який містить 0,1 г-моль/л НС1 і 0,2 г-моль/л СаС12, дорівнює:

= (0,1+0,22+0,5)=0,7

Тут 0,1 – концентрація Н+; 0,2 – концентрація Са2+ і 0,5 – концентрація С1-(0,1+0,4) г-моль/л;Z для Н+ і С1- дорівнює 1, а для Са2+-2.

Математичну залежність між іонною силою ( ) і коефіцієнтом активності (f ) розбавлених розчинів (0,01-0,05 ) дійсна формула:

- f =0,5Z2 (3)

В таблиці наведені наближені значення середніх коефіцієнтів активності в залежності від іонної сили розчину ( ) для іонів різної зарядності.

Таблиця 1

Коефіцієнти активності

іонна силаКоефіцієнт активності

Однозарядні іониДвозарядні іониТрьохзарядні іониЧотирьохзарядні іони

0,0010,960,860,730,56

0,0050,920,720,510,30

0,010,890,630,390,19