Ионная сила раствора

Понятие ионной силы и формула ее расчета

Ионная сила представляет собой полусумму произведений концентрации каждого иона на квадрат его заряда.

$\mathrm {I = \frac {1}{2} \sum\limits_{i=1}^n С_iZ_i^{2}}$

Здесь:

• $\mathrm {С_i}$ - концентрация ионов,
• $\mathrm {Z_i}$ - заряд ионов

Закон ионной силы и коэффициент активности иона

Опытным путём был установлен закон ионной силы Льюиса и Рендела. Он заключается в том, что коэффициент активности электролита, а следовательно, и коэффициенты активности его ионов зависят от ионной силы, но не зависят от вида остальных ионов в данном растворе.

То есть ионная сила определяет коэффициент активности иона $\mathrm {\gamma_i}$. Пользуются средним коэффициентом активности, так как величину активности индивидуального иона определить невозможно.

$\mathrm {\gamma_{\pm}^{m+n} = \gamma_A^{m} \cdot \gamma_B^{n}}$

Рассмотрим некоторые эмпирические уравнения для расчета коэффициентов активности:

• Закон Дебая-Хюккеля:

  $\mathrm {lg\gamma_i = -0,5Z_i^{2}\sqrt{I}}$ при $\mathrm {I \leq 0,01 ммоль/л}$

• Расширенное уравнение Дебая-Хюккеля:

  $\mathrm {lg\gamma_i = - \frac {0,5Z_i^{2}\sqrt{I}}{1+\sqrt{I}}}$ при $\mathrm {I \leq 0,1 ммоль/л}$

• Уравнение Дэвиса:

  $\mathrm {lg\gamma_i = - \frac {0,5Z_i^{2}\sqrt{I}}{1+\sqrt{I}} + 0,1Z_i^{2}I}$