a; = \j ; gdzie : x; - ułamek molowy
■ Dla nieelektrolitów w roztworze :
a; = c mi i gdzie : cmi - stężenie molarne (w mol/kg)
Należy pamiętać, że stężenie podstawiamy jako wielkość bezwymiarową. Dla rozcieńczonych roztworów wodnych można przyjąć, że stężenie molarne jest równe molowemu (w mol/dm1).
■ Dla jonów w roztworze :
ai = Yi ' cmi i gdzie : yj - współczynnik aktywności jonu Współczynniki aktywności jonów dla roztworów rozcieńczonych można obliczyć w oparciu o znajomość siły jonowej roztworu I, zdefiniowanej wzorem :
■ _ I r, 2 1 2 Zj zi ' cnii
gdzie : i.\ - wartościowość jonu
Obliczając siłę jonową wykonujemy sumowanie po wszystkich jonach zawartych w roztworze. Dla sił jonowych I < 0,01 współczynniki aktywności obliczamy z granicznego prawa Debye’a-1 liiekla :
lgYi = -A z.;2 Vl
gdzie : Ig - logarytm dziesiętny ; A - stała, która dla wody w temperaturze°(25wynosi 0,5093
Dla sił jonowych 0,01 < I < 0,1 korzystamy z rozszerzonego prawa Debye’a-1 liiekla. którego przybliżona postać dla roztworów wodnych wygląda następująco :
lgYi =
- A • Z;2 • 4\
1 +
Dla sil jonowych I > 0,1 współczynniki aktywności wyznaczamy doświadczalnie lub korzystamy z danych tablicowych.
Ponieważ nic można otrzymać roztworów tylko jednego rodzaju jonów i zmierzyć doświadczalnie ich aktywności i współczynników aktywności, wprowadza się średnią aktywność jonową i średni współczynnik aktywności powiązane ze średnim stężeniem jonowym.
c
V v . |
V | |
ai - |
Va4 |
• a_ ■ |
a, |
= Yt • |
c m i |
Yi = |
V V . |
V |
v Y + |
Y- | |
\ |
\ ' V |
V |
mi ~ 1 |
1 E V r |
gdzie : v, - liczba kationów powstających z. jednej cząsteczki elektrolitu ; v. - liczba anionów powstających z jednej cząsteczki elektrolitu ; v - liczba wszystkich jonów
v = v+ + v_
Wzory do obliczania współczynników aktywności dla wartości średnich przyjmują postać :
lgYi = ~A Li Vi - ^ |
|/.+ • z-| • |z+ -z_|-VT |
^ Y± |
1 + yfl |
Standardową siłę elektromotoryczną można znaleźć w oparciu o standardowe potencjały pół-ogniw :
0
1
Standardowy potencjał pólogniwa to siła elektromotoryczna ogniwa zbudowanego z p< -ogniwa wodorowego po lewej stronie i badanego po prawej stronie, w którym wycliminowa-