Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.5.14: Хімічні потенціали; Розчинена речовина; Шкала концентрації

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    27919

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    І моляльності, і молярні фракції засновані на масах розчинника і розчиненої речовини в розчині. Отже, ні молярність,\(\mathrm{m}_{j}\) ні мольова\(\mathrm{x}_{j}\) частка не вступає в реакцію розчиненої речовини не залежать від температури та тиску. Насправді, коли ми диференціюємо рівняння щодо\(\mu_{j}(\mathrm{aq} ; \mathrm{T})\) тиску, ми використовуємо той факт, що\(\mathrm{m}_{j}\) і\(\mathrm{x}_{j}\) не залежать від тиску. Крім того, моляльності та молярні фракції точні; немає неоднозначності щодо кількості розчинника та розчиненої речовини в розчині.

    Однак, коли ми описуємо значення та значення коефіцієнта активності\(\gamma_{j}\) та значення терміна «нескінченне розведення», ми маємо на увазі відстань між молекулами розчинених речовин. Насправді, переглядаючи властивості розчинів, хіміків часто більше цікавить відстань між молекулами розчинених речовин, ніж в їх масах. [Те ж саме можна сказати і про інтерес, проявлений людьми до поведінки інших людей!] Тому хіміки часто використовують концентрації для вираження складу розчинів.

    Концентрація розчиненої речовини\(\mathrm{c}_{j}\) описує кількість хімічної речовини\(j\) в заданому обсязі розчину;\(\mathrm{c}_{\mathrm{j}}=\mathrm{n}_{\mathrm{j}} / \mathrm{V}\). Загальний метод вираження\(\mathrm{c}_{j}\) використовує одиницю\(\mathrm{mol} \mathrm{dm}\) '' [1,2]. За визначенням [при температурі\(\mathrm{T}\) і тиску\(p\left(\cong p^{0}\right)\)]

    \[\mu_{\mathrm{j}}(\mathrm{aq})=\mu_{\mathrm{j}}^{0}(\mathrm{aq} ; \mathrm{c}-\mathrm{scale})+\mathrm{R} \, \mathrm{T} \, \ln \left(\mathrm{c}_{\mathrm{j}} \, \mathrm{y}_{\mathrm{j}} / \mathrm{c}_{\mathrm{r}}\right)\]

    \(\mathrm{c}_{\mathrm{r}}\)є еталонною концентрацією,\(1 \mathrm{~mol dm}^{-3}\);\(\mathrm{c}_{j}\) виражається з використанням тієї ж одиниці;\(\mathrm{y}_{j}\) - коефіцієнт активності для розчиненої речовини\(j\) за шкалою концентрації.

    \[\text { By definition, } \quad \lim \operatorname{it}\left(c_{j} \rightarrow 0\right) y_{j}=1 \quad \text { (at all } T \text { and } p \text { ) }\]

    \(\mu_{\mathrm{j}}^{0}(\mathrm{aq} ; \mathrm{c}-\text { scale })\)це хімічний потенціал розчиненої речовини\(j\) в\(\left(\mathrm{y}_{\mathrm{j}}=1.0\right)\) ідеальному водному розчині (при тому ж\(\mathrm{T}\) і\(\mathrm{p}\)), де концентрація розчиненої речовини\(\mathrm{c}_{\mathrm{j}}=1.0 \mathrm{~mol} \mathrm{dm}^{-3}\)

    Виноски

    [1] Використовуючи базові одиниці СІ, концентрація задається співвідношенням,\(\left(n_{j} / V\right)\) де\(\mathrm{V}\) виражається за допомогою одиниці\(\mathrm{m}^{3}\);\(\mathrm{n}_{j}\) це кількість хімічної речовини\(j\), одиницею якої є моль. Проте в теперішньому контексті загальна практика використовує еталонну концентрацію\(1 \mathrm{~mol dm}^{-3}\);\(\mathrm{c}_{j}\) виражається за допомогою одиниці,\(\mathrm{mol dm}^{-3}\). Така практика випливає з того, що для розбавлених водних розчинів при навколишньому\(\mathrm{T}\) середовищі і\(\mathrm{p}\), одинична концентрація розчиненої речовини,\(1 \mathrm{~mol dm}^{-3}\) становить майже рівну одиницю молярності,\(1 \mathrm{~mol kg}^{-1}\).

    [2] Для коментарів щодо стандартних станів див. Е.М. Арнетт та Д.Р. Маккелві, у взаємодіях розчин-розчинник, ред. Деккер Деккер Деккер, Нью-Йорк, 1969, глава 6.