Дано:
C(KBr) = 0,25 моль/л C(CaBr2) = 0,25 моль/л
Найти:
I - ионная сила раствора a(K+) - активность калия a(Ca2+) - активность кальция a(Br-) - активность брома
Решение:
Рассчитаем ионную силу раствора:
I = 1/2 * (∑Ci * Zi^2)
C(K+) = C(KBr) = 0,25 моль/л
C(Ca2+) = C(CaBr2) = 0,25 моль/л
C(Br-) = C(KBr) + 2 * C(CaBr2) = 0,25 моль/л + 2 * 0,25 моль/л = 0,75 моль/л
Z(K+) = +1
Z(Ca2+) = +2
Z(Br-) = -1
I = 1/2 * (0,25 моль/л * 1^2 + 0,25 моль/л * 2^2 + 0,75 моль/л * (-1)^2) = 1 моль/л
Рассчитаем активности ионов с использованием приближенного уравнения Дебая-Хюккеля:
log(a(i)) = log(C(i)) - 0,509 * Z(i)^2 * √I
a(K+) = 10^(log(0,25) - 0,509 * 1^2 * √1) ≈ 0,158 моль/л
a(Ca2+) = 10^(log(0,25) - 0,509 * 2^2 * √1) ≈ 0,039 моль/л
a(Br-) = 10^(log(0,75) - 0,509 * (-1)^2 * √1) ≈ 0,471 моль/л
Ответ:
Ионная сила раствора равна 1 моль/л.
Активность калия равна приблизительно 0,158 моль/л.
Активность кальция равна приблизительно 0,039 моль/л.
Активность брома равна приблизительно 0,471 моль/л.
Важно отметить: Приведенные значения активности получены с помощью приближенного уравнения Дебая-Хюккеля, которое справедливо для разбавленных растворов с низкой ионной силой.
Для более точных расчетов необходимо использовать более сложные уравнения, учитывающие различные факторы, влияющие на активность ионов в растворе.