224 [1024x768]

TERMODYNAMICZNY OPIS ROZTWORÓW W

Jednakże standardowy potencjał chemiczny ma tutaj odmienny sens.

Za stan standardowy przyjmujemy tutaj hipotetyczny stan 1 mola substancji rozpuszczonej (w danych warunkach p i T), znajdującego się w roztworze o stężeniu molowym 1 M, ale w którym odległości pomiędzy cząsteczkami lub jonami są takie, jak w rozcieńczeniu nieskończenie wielkim.

Matematycznie wyrażamy to pisząc:

n\ = lim (/i₂ — /?rincj)    (3.122)

fj-*0

Oczywiście y₂ -* 1, gdy c₂ -* 0.

Dla substancji rozpuszczonej w roztworze idealnym mamy:

■= /il+RT\nc₂    (3.123)

W stanie standardowym jony, znajdujące się w nieskończenie wielkim oddaleniu od siebie, nie oddziaływają na siebie silami elektrostatycznymi; oddziaływają jedynie z rozpuszczalnikiem. Przyjęcie takiego stanu standardowego ma uzasadnienie nie tylko historyczne (badania właściwości roztworów rozpoczęto od badań roztworów rozcieńczonych), ale eliminuje z teoretycznych obliczeń współczynników aktywności oddziaływania pomiędzy cząsteczkami rozpuszczalnika a cząsteczkami (lub jonami) substancji rozpuszczonej.

Stała równowagi chemicznej wyrażona za pomocą aktywności

Poprzednio (3.80) wyrażaliśmy stałą równowagi reakcji chemicznych bądź to za pomocą ciśnień cząstkowych K_p, bądź też za pomocą ułamków molowych K_x, czy też stężeń molowych K_c. Było to równoważne przyjęciu, że potencjał chemiczny składnika w mieszaninie gazowej może być wyrażony za pomocą ciśnień cząstkowych (zamiast lotności), zaś potencjał chemiczny substancji rozpuszczonej w roztworze może być przedstawiony za pomocą ułamka molowego lub stężenia molowego (zamiast odpowiedniej aktywności). Tak zdefiniowane stałe równowagi odnoszą się więc do reakcji przebiegających w układach idealnych (w idealnych gazach lub roztworach).

Dla reakcji zachodzących w układach rzeczywistych musimy posługiwać się lotnościami (w gazach rzeczywistych) lub aktywnościami (w roztworach rzeczywistych).

Termodynamiczna STAŁA RÓWNOWAGI

Stalą równowagi reakcji chemicznych, wyrażoną za pomocą aktywności, będziemy nazywali termodynamiczną stalą równowagi i oznaczali przez K_m.