Дано:
C(KCl) = 0,2 моль/л C(K2SO4) = 0,1 моль/л
Найти:
I - ионная сила раствора a(K+) - активность калия a(Cl-) - активность хлора a(SO4^2-) - активность сульфата
Решение:
Рассчитаем ионную силу раствора:
I = 1/2 * (∑Ci * Zi^2)
C(K+) = C(KCl) + 2 * C(K2SO4) = 0,2 моль/л + 2 * 0,1 моль/л = 0,4 моль/л
C(Cl-) = C(KCl) = 0,2 моль/л
C(SO4^2-) = C(K2SO4) = 0,1 моль/л
Z(K+) = +1
Z(Cl-) = -1
Z(SO4^2-) = -2
I = 1/2 * (0,4 моль/л * 1^2 + 0,2 моль/л * (-1)^2 + 0,1 моль/л * (-2)^2) = 0,5 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(0,4) - 0,509 * 1^2 * √0,5) ≈ 0,295 моль/л
a(Cl-) = 10^(log(0,2) - 0,509 * (-1)^2 * √0,5) ≈ 0,147 моль/л
a(SO4^2-) = 10^(log(0,1) - 0,509 * (-2)^2 * √0,5) ≈ 0,037 моль/л
Ответ:
Ионная сила раствора равна 0,5 моль/л.
Активность калия равна приблизительно 0,295 моль/л.
Активность хлора равна приблизительно 0,147 моль/л.
Активность сульфата равна приблизительно 0,037 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.