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Coefficiente di attività degli elettroliti

Il Coefficiente di attività negli elettroliti: Definizione e calcolo

Il coefficiente di attività degli elettroliti è un elemento chiave nello delle reazioni di equilibrio degli elettroliti. Durante tale analisi, si devono considerare due fattori principali. In primo luogo, il numero di particelle presenti in soluzione risulta essere a quanto previsto la dissociazione. Questa considerazione è cruciale nelle indagini sulle proprietà colligative delle soluzioni, come la crioscopia e la pressione osmotica, che sono strettamente legate all’indice di vant’Hoff e al numero di particelle in soluzione. Per la concentrazione molare c di un soluto, l’attività a è correlata mediante il coefficiente di attività del soluto γ.

Il coefficiente di attività rappresenta l’effettiva concentrazione di un soluto in soluzione, considerando l’effettivo numero di particelle che partecipano attivamente a un dato fenomeno. Fra la concentrazione molare c di un soluto e la sua attività a esiste la relazione:
a = γ ∙ C

L’attività è espressa da un numero puro, quindi il coefficiente di attività ha come unità di misura l’inverso della concentrazione. Il coefficiente di attività può variare tra zero e uno, valori più alti che si ottengono in soluzioni diluite.

Per determinare il coefficiente di attività medio di un elettrolita binario in soluzione, come NaCl o NH4Cl, gli scienziati Debye e Hückel hanno definito la legge di Debye e Hückel. Secondo tale legge, il coefficiente di attività medio di un elettrolita binario in soluzione può essere calcolato tramite l’equazione:
– log γ± = A ZcZa√μ / 1 + B d√μ

Dove γ± è il coefficiente di attività medio dell’elettrolita binario, Zc è la carica, in valore assoluto, del catione,d è il valore medio, in angstrom, del diametro degli ioni idrati, μ è la forza ionica della soluzione e A e B sono costanti empiriche.

Per calcolare la forza ionica di soluzione contenente ioni Na+, Ca2+, Cl- e SO42- con tutte le concentrazioni a 0.20 M, si utilizza l’equazione:
μ = 1/2Σ CiZi2.

Allo stesso modo, per calcolare il coefficiente di attività medio dell’acido cloridrico in una soluzione 0.10 M a 25°C, sono necessari calcoli specifici che tengono conto del diametro medio dell’elettrolita e delle costanti A e B.

Questi dati e le formule consentono di comprendere il comportamento degli elettroliti in soluzione, determinando il numero effettivo di particelle attive in un dato fenomeno e come le forze ioniche influenzano il coefficiente di attività medio.

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