Cách Tính Hệ Số Hoạt độ - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Giáo Dục - Đào Tạo >
3. Trung học cơ sở - phổ thông >

Cách tính hệ số hoạt độ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (944.6 KB, 74 trang )

8

1.1.4. Hoạt độ các ion trong dung dịch a. Khái niệm về hoạt độ

Hoạt độ là nồng độ hiệu dụng của các ion trong dung dịch. Biểu thức:a = f.C 1-8Trong đó: C: là nồng độ thực a: là hoạt độ.f : là hệ số hoạt độ.- Với dung dịch loãng chất điện ly yếu, tương tác các ion không đáng kể: f = 1, a = C.- Với dung dịch chất điện ly mạnh hoặc dung dịch đậm đặc của chất điện ly yếu: 0 f 1 và a C.Thực tế cho thấy nồng độ các ion trong dung dịch càng lớn thì sự tương tác tương hỗ giữa chúng càng mạnh, sự khác nhau giữa a và C càng lớn, f càng nhỏ vàngược lại. Trong nước tự nhiên, nồng độ các ion thường rất nhỏ 200 mgl nên sự khácnhau giữa a và C thường không lớn. Nhưng với nước có độ khống hóa rất cao 500mgl thì sự khác nhau giữa a và C lại là lớn.

b. Cách tính hệ số hoạt độ

Tính lực ion: Lực ion đặc trưng cho cường độ trường lực chung của các ion trong dung dịch.Nhằm đánh giá tác động tĩnh điện của các ion trong dung dịch. Ký hiệu:μ Lực ionμ được tính theo cơng thức:2 22 1 12 2 11 1... 22n i iiC Z C ZC Zμ== ++ =∑1-9 Trong đó Ci: nồng độ thứ i và Zi: điện tích của nó. Vì điện tích của các ion là khơng đổi, hàm lượng các ion trong nước thường đượctính bằng mgl nên người ta có thể chuyển đổi cơng thức trên bằng công thức:... 212 21 1n nK CK CK C+ ++ =μ 1-10C1, C2, … Cn: nồng độ mỗi loại ion mgl. K1, K2, …Kn: hệ số tỷ lệ chuyển đổi được tính sẵn.Bảng 6. Giá trị hệ số tỷ lệ chuyển đổi K Ion K IonK K+0,026.10-3NO3 -0,016.10-3Na+0,043.10-3HCO3 -0,016.10-3Ca2+0,10.10-3Cl-0,028.10-39Tính hệ số hoạt độ: Trong thực tế chỉ có thể xác định hệ số hoạt độ trung bình±f. Chẳng hạn với chất điện ly AmBn:.n mn mf ff+ −+ ±=1-11 Cơng thức thực nghiệm tính hệ số hoạt độ f phụ thuộc vào giá trị củaμ ở 298oK như sau:- Với dung dịch có lực ion μ ≤ 0,01, hệ số hoạt độ f tính theo cơng thức:μ2. 5, lgΖ −= f1-12 - Với dung dịch có lực ion 0,01μ ≤ 0,5 thì hệ số hoạt độ f được tính theo cơng thức:μ μ+ Ζ− =1 .5 ,lg2f1-13 - Với dung dịch có lực ionμ 0,5 thì hệ số hoạt độ f được tính theo cơng thức:A rf ++ Ζ− =μ μ. 10. 33, 1. 5, lg8 21-14 r : bán kính ion ngậm nước tính theo cm.Chú ý: Một số ion có bán kính ngậm nước vào khoảng 3.10-8cm, thí dụ OH-, F-, Cl-, Br-, I-, NH4 +, Ag+,…; r ≈ 4.10-8cm cho: Na+, H2PO4 -, Pb2+, SO4 2-, PO4 3-,... Một số ion ngậm nước khác có bán kính to lớn, đặc biệt ion H+ngậm nước có bán kính rất lớn: 9.10-8cm. A: hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào bản chất của chất điện ly và dung môi.Bảng 7. Giá trị hệ số hoạt độ f theo μ và điện tích ion ZHệ số hoạt độ f μZ = 1 Z = 2Z = 3 0,000 1,00 1,00 1,000,001 0,96 0,87 0,72 0,002 0,95 0,81 0,630,003 0,92 0,72 0,48 0,010 0,9 0,63 0,35Từ bảng giá trị trên cho thấy: lực ion càng lớn và ion có điện tích càng lớn, thì hệ số hoạt độ f càng nhỏ, tức là sự khác giữa nồng độ và hoạt độ càng lớn. Còn khi lựcion nhỏ, với các ion có điện tích thấp, thì f ≈ 1.Một số ví dụ Ví dụ 1: Xác định lực ionμ của dung dịch hỗn hợp HCl 0,1M và CaCl20,2M. Giải:HCl và CaCl2trong dung dịch coiα= 1.10HCl = H++ Cl-CaCl2= Ca2++ 2Cl-[H+] = 0,1M; [Ca2+] = 0,2M; [Cl-] = 0,1 + 0,4 = 0,5M. 7, 2. 2, 1. 5, 1. 1, 212 22= ++ =μ Ví dụ 2: Tính hoạt độ của các ion K+và Cl-trong dung dịch KCl 0,01M. Giải:KCl = K++ Cl-Lực ionμcủa dung dịch: 01, 1. 01, 1. 01, 212 2= += μ→1 ,=μHệ số hoạt độ của các ion: Mf fCl K05 ,1 ,. 1. 5, lglg2− =− ==− +M ffCl K9 ,1 ,. 1. 5,2≈ −= =− +Hoạt độ của các ion:M aaCl K310 .9 01, .9 ,−= ==− +Ví dụ 3: Tính hoạt độ của những ion trong dung dịch hỗn hợp: KCl 10-3M và MgSO410-3M. Giải:Lực ionμcủa dung dịch:3 32 32 32 210 .5 10. 210 .2 10. 13 10. 12 1− −− −= ++ +− =μ →210 .7−=μHệ số hoạt độ của các ion: Mf fCl K035 ,07 ,. 1. 5, lglg2− =− ==− +→ M92 ffCl K, ==− +M ffSO Mg14 ,07 ,. 2. 5, lglg22 42− =− ==− +→M ffSO Mg72 ,2 42= =− +M aaCl K4 310 .2 ,9 10. 92,− −= ==− +;M aaSO Mg410 .2 ,72 42−= =− +Ví dụ 4: Trong 1 lít dung dịch CaCO3bão hồ có chứa 0,292 gam Mg2+và 0,851 gam Cl-thì hàm lượng CO3 2-tính theo hoạt độ là bao nhiêu ? Biết. 10. 6, 393−= ΤCaCOGiải: CaCO3hồ tan theo phương trình: CaCO3⇔ Ca2++ CO3 2-] .[]. .[.2 322 32 23 23− +− +− += =Τ COf Caf aaCO CaCO CaCaCOTrong dung dịch: ][ ][2 32 −+= CO Ca→f ffCO Ca= =− +2 3211nên ta có:2 22 3. ][3f COCaCO −= Τ→f ff CO5 29 22 310 .6 10. 6, 3] [− −−= =Τ =Vì3CaCOΤ rất nhỏ nên nồng độ các ion Ca2+và CO3 2-rất nhỏ. Khi tính μ trongtrường hợp này có thể bỏ qua các ion Ca2+và CO3 2-mà chỉ quan tâm tới 2 ion Mg2+và Cl-.Μ ≈= =Μ+012 ,24 292, 292, ][2gam gΜ ≈= =−024 ,5 ,35 851, 851, ][ gamCl036 ,1 .024 ,2 .012 ,2 12 2= += μ036 ,1 036, 2. 5, lg2+ −= f⇒48 ,= fl mgf CO5 ,7 10. 5, 1248 ,10 .6 10. 6] [5 55 23= Μ= ==− −− −1.2. Nước thiên nhiên 1.2.1. Giới thiệu chung

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Hóa học nước
  • 74
  • 3,616
  • 5

Tải bản đầy đủ (.pdf) (74 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(944.6 KB) - Hóa học nước-74 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×