1. Приведите уравнения для расчёта активности a , средней ионной активности  a , средней ионной моляльности m и среднего ионного коэффициента активности   сильного электролита. 2. Ионная сила раствора. (Решение → 36616)

Заказ №38767

1. Приведите уравнения для расчёта активности a , средней ионной активности  a , средней ионной моляльности m и среднего ионного коэффициента активности   сильного электролита. 2. Ионная сила раствора. Правило ионной силы Льюиса–Рендалла. 3. Запишите уравнения предельного закона Дебая–Хюккеля, 2-го и 3-го приближений теории Дебая–Хюккеля для водных растворов. Укажите область применимости этих уравнений. 4. Рассчитайте ионную силу раствора электролита А с моляльной концентрацией m1 (моль/кг H2O) (табл. 2). 5. Используя предельный закон Дебая–Хюккеля рассчитайте средний ионный коэффициент активности   при 298 K для электролита А с моляльной концентрацией m1 . 6. Определите величины m , a и a сильного электролита А в вод-ном растворе с моляльной концентрацией m1 . 7. Вычислите ионную силу раствора, содержащего одновременно электролит А с концентрацией m1 и электролит В с концентрацией m2 . 8. По предельному закону Дебая–Хюккеля вычислите средний ион-ный коэффициент активности   электролита А с моляльной концентра- цией m1 при 298 К, если в растворе также присутствует электролит В с моляльной концентрацией m2 . 9. С помощью предельного закона Дебая–Хюккеля вычислите   электролита В с моляльной концентрацией m2 при 298 К в присутствии в растворе также электролита А с моляльной концентрацией m1 . 10. На основании справочных данных ([3], табл. 72) о величинах сред-них ионных коэффициентов активности для электролита А начертите график lg ( )    f I от m  0 до m  3 . На график нанесите зависимость lg ( )    f I в соответствии с предельным законом Дебая–Хюккеля. Сделайте вывод о характере изменения коэффициента активности силь-ного электролита с увеличением концентрации. 11. Найдите рН раствора электролита С с концентрацией m1 (табл. 2). 12. На основании справочных данных о произведении растворимости малорастворимого соединения D рассчитайте его растворимость: а) в водном растворе этого вещества, б) в присутствии электролита А с моляльной концентрацией m1 . Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к лите-ратуре [2], с. 291 – 312, примеры 12,13,14 (задачи с решениями) Таблица 2 № варианта Электролит А m1 Электролит В m2 Соединение С D 7 Li2SO4 0,002 KNO3 0,003 LiOH BaSO4

Решение:

Для расчета активности используют формулу:
а = γ*С, где γ – коэффициент активности; С – концентрация молярная.
Если молекула электролита диссоциирует на n+ катионов и n-анионов, то средняя ионная
активность электролита a± равна:
,
где и - активность катионов и анионов соответственно, n- общее число ионов (n= n+ + n- ).
Аналогично записывается средний ионный коэффициент активности электролита :,
характеризующий отклонения реального раствора от идеального
.
Активность можно представить как произведение концентрации на коэффициент активности.
Существуют три шкалы выражения активностей и концентраций: моляльность (моляльная, или
практическая шкала), молярность с (молярная шкала) и молярная доля х(рациональная шкала).
В термодинамике растворов электролитов обычно используется моляльная шкала концентраций.
Тогда
,
где коэффициент, зависящий от валентного типа электролита.
Между средними ионными коэффициентами активностей в моляльной и молярной
шкалах существует связь: