31199 skan0277

280 Elektrochemia

z którego można łatwo obliczyć wartość A. Dla wody w 25°C statyczna przeni-kalność elektryczna wynosi e = 78,54, a zatem A = 0,5091 [M^_l/2].

Przykład 6.9. Obliczyć współczynniki aktywności jonów Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ i Cl" oraz średni współczynnik aktywności soli w wodnym roztworze elektrolitu w 20°C, zawierającym w 1 dm³ po 0,001 mola NaCl, MgCl₂ i A1C1₃.

Rozwiązanie. Siłę jonową roztworu definiuje rówmanie (6.17):

7 = 4 X _Cjzf =i([Na⁺] • l² + [Mg²⁺] • 2² + [Al³⁺] • 3² + [Cl"] • (-1)²) = = 4(0,001 • 1 + 0,001 - 4 + 0,001 -9 + 0,006-1) = 0,01 M.

Siła jonow^ra tego roztworu nie przekracza 0,01 M, toteż współczynniki aktywności jonów można obliczać z granicznego prawda Debye’a-Huckla (6.37), gdzie stałą A obliczymy ze wzoru (6.3 8a). W 20°C statyczna przenikalność elektryczna wody wynosi e = 80,36; zatem

1,824 • 10⁶ (eT)^m

1,824-10⁶ (80,36 • 293,15)^3/2

= 0,5045 [M"^l/2].

Wstawiając tę wartość do wyrażenia (6.37) otrzymamy, np. dla jonu Al³⁺, lgy₊ = -Azl V7 = -0,5045 • 3² - VĆM)1 = -0,4540; y₊ = 0,352.

Podobnie obliczymy średni współczynnik aktywności A1C1₃:

lgy± = -A\z₊z_\'ll=-0,5045 • 3 ■ |-1| - VÓ^oT =-0,1514; y_± = 0,706. Wyniki obliczeń zestawuono w⁷ tab. 6.4.

Tabela 6.4

Jon	W	lg Ji	yt
Na^+	1	-0,05045	0,890
Mg^2+	2	-0,20179	0,628
Al^3+	3	_0,45404	0,352
Cl"	1	-0,05045	0,890
Sól	2+|z_|	lg y±	y±
NaCl	1	-0,05045	0,890
MgCl2	2	-0,10090	0,793
A1C13	3	-0,15135	0,706

Uwzględnienie skończonych rozmiarów jonów⁷ prow⁷adzi do prawa Debye’a-Huckla w⁷ postaci