电解质活度dianjiezhi huodu
在电解质溶液中,因电解质电离,正负离子总是同时存在,由于静电场作用,离子相互影响。所以电解质的活度不仅是浓度的函数,而且是带电粒子共同作用的平均结果,完全区别于非电解质的活度。因此,对电解质的活度需要采用独特的定义式。现以电解质Mv+Av-为例加以说明。
假定:
❶电解质完全电离: Mv+Av-=v+Mz++v-Az-,1个Mv+Av-型的电解质分子,电离后产生v+个正离子和v-个负离子,则1个分子离解后所得的离子总数v=v++v-。
❷ 该电解质的浓度为质量摩尔浓度mB。
❸电解质的活度为aB,m; 离子的活度及活度系数分别为a+,m,a-,m和γ+,m,
γ-,m。
在电解质溶液中,每个离子均要受到异号电荷离子的束缚而处于不能独立运动的状态,使离子的有效浓度小于它们的真实浓度,这种偏差集中体现在离子的活度系数上。因此,离子的活度与其浓度的关系应为

由于不存在只含正离子或负离子的溶液,单种离子的活度系数是无法测定的。因此,还需引入离子平均活度a
±、离子平均活度系数γ
±及离子平均质量摩尔浓度m+来表示电解质溶液中离子共同作用的平均结果。离子平均活度定义为正负离子活度的几何平均值,即

a
±亦叫电解质的平均活度。同理,离子平均活度系数和离子平均浓度分别为


γ
±,m
±同样又叫电解质的平均活度系数和平均浓度。这样,便得到电解质平均活度与其平均浓度间的关系

电解质的平均活度系数可用多种实验方法测定,几种电解质的平均活度系数见表1。
表1 一些电解质水溶液的平均活度系数 γ
±(25℃)
| c/mol·dm-3 | HCl | NaCl | NaOH | H2SO4 | CaCl2 | ZnSO4 |
| 0.001 | 0.965 | 0.966 | - | - | 0.888 | 0.734 |
| 0.005 | 0.930 | 0.928 | - | 0.643 | 0.789 | 0.477 |
| 0.01 | 0.906 | 0.903 | 0.899 | 0.545 | 0.732 | 0.387 |
| 0.05 | 0.833 | 0.821 | 0.805 | 0.341 | 0.584 | 0.202 |
| 0.10 | 0.798 | 0.778 | 0.759 | 0.266 | 0.524 | 0.148 |
| 0.50 | 0.769 | 0.680 | 0.681 | 0.155 | 0.510 | 0.063 |
| 1.00 | 0.811 | 0.656 | 0.667 | 0.131 | 0.725 | 0.044 |
通过各有关物质化学势的表示式,可导出电解质的活度a与其平均活度a
±的关系
a=a
v±不同价型电解质的活度与其浓度的关系,见表2。
表2 不同价型电解质的a,m及γ
±,m
±间的关系
