Coeficiente de actividad
Páginas: 9 (2115 palabras)
Publicado: 30 de marzo de 2012
COEFICIENTE DE ACTVIDAD
El coeficiente de actividad es un número que expresa el factor de actividad química de una sustancia en su concentración molar. Se designa normalmente con la letra griega γ (gamma).
La concentración medida de una sustancia no puede ser un indicador preciso de su eficacia química como se representa por la ecuación de una reacción particular; en dados casos, la actividades calculada al multiplicar la concentración por el coeficiente de actividad.
En los solutos, el coeficiente de actividad es una medida de cuanto la solución difiere de una disolución ideal.
Propiedades de los coeficientes de actividad.
* El coeficiente de actividad de una especie química es una medida de la efectividad con la que esta especie influye en el equilibrio en el queparticipa. En soluciones muy diluidas donde la fuerza iónica es mínima, esta efectividad llega a ser constante y el coeficiente de actividad adquiere el valor de la unidad.
* A medida que la fuerza iónica aumenta, el ion pierde algo de efectividad y su coeficiente de actividad disminuye.
En soluciones poco concentradas, el coeficiente de actividad para una especie dada, es independiente de lanaturaleza del electrolito y solo depende de la fuerza iónica.
* Para una fuerza iónica dada, el aumento de la carga de un ion hace que su coeficiente de actividad se aleje del valor de la unidad. Las correcciones de actividad son mucho más importantes para un ion con carga ±3 que para otro con carga ±1. Observe en el cuadro No. 5 que el coeficiente de actividad depende de la magnitud de lacarga del ion, mas no de su signo.
* El coeficiente de actividad de una molécula sin carga tiende a la unidad, independientemente de la fuerza iónica de la solución
* Los coeficientes de actividad de iones con la misma carga son aproximadamente iguales a cualquier valor de fuerza iónica; las pequeñas diferencias que haya pueden relacionarse con el diámetro efectivo de los ioneshidratados.
* El coeficiente de actividad de un ion dado describe su comportamiento efectivo en todos los equilibrios en los que participa
El coeficiente de actividad depende de:
* El radio y la carga del ión (los divalentes tienen menor actividad que monovalentes; en cambio, en los elementos sin carga, como la sílice, la actividad es igual a la concentración)
* La temperatura de ladisolución (influye poco comparado con los otros factores)
* La salinidad del agua (más salinidad => menor proporción del elemento es activa)
Para este fin, la salinidad del agua se expresa mediante la llamada Fuerza iónica
Donde: m = concentración del elemento i (moles/L)
z = carga del elemento i
Ejemplo:
Hemos analizado un agua obteniendo las concentraciones expresadas en mg/Lque figuran en la segunda columna de la tabla que aparece debajo. Calcular la fuerza iónica de esa agua.
Solución:
(Atención: Es imposible que un agua natural tenga solamente estos elementos; tendría que tratarse de una disolución preparada en laboratorio).
Convertimos las concentraciones a moles/L (última columna de la tabla):
El cálculo se ha efectuado así:
Concentración (g/L) / Pesomolecular = Concentración (moles/L)
Por tanto (para el Na+):
328 mg/L = 0,328 g/L = 0,328/23 moles/L =0,01426 moles/L
Ahora ya podemos calcular la Fuerza iónica mediante la ecuación (1):
I = 1/2 (14,26 + 2,23. 22 + 4,14. 22 + 11,77) .10 –3 = 0,0257 = 2,57 .10 -2
Existen varias fórmulas para calcular el coeficiente de actividad. Vamos a utilizar la de Debye –Hückel:
Donde:
=Coeficiente de actividad del ión i
A, B =Constantes que dependen de la temperatura, y que aparecen tabuladas debajo
a = Constante que depende de cada ión (su radio hidratado y su carga), y también aparece tabulada.
I = fuerza iónica de la disolución. Esta fórmula es válida para valores de I< 0,1
Constantes para la aplicación de la fórmula de Debye-Hückel2
Ejemplo:
Continuando con los...
El coeficiente de actividad es un número que expresa el factor de actividad química de una sustancia en su concentración molar. Se designa normalmente con la letra griega γ (gamma).
La concentración medida de una sustancia no puede ser un indicador preciso de su eficacia química como se representa por la ecuación de una reacción particular; en dados casos, la actividades calculada al multiplicar la concentración por el coeficiente de actividad.
En los solutos, el coeficiente de actividad es una medida de cuanto la solución difiere de una disolución ideal.
Propiedades de los coeficientes de actividad.
* El coeficiente de actividad de una especie química es una medida de la efectividad con la que esta especie influye en el equilibrio en el queparticipa. En soluciones muy diluidas donde la fuerza iónica es mínima, esta efectividad llega a ser constante y el coeficiente de actividad adquiere el valor de la unidad.
* A medida que la fuerza iónica aumenta, el ion pierde algo de efectividad y su coeficiente de actividad disminuye.
En soluciones poco concentradas, el coeficiente de actividad para una especie dada, es independiente de lanaturaleza del electrolito y solo depende de la fuerza iónica.
* Para una fuerza iónica dada, el aumento de la carga de un ion hace que su coeficiente de actividad se aleje del valor de la unidad. Las correcciones de actividad son mucho más importantes para un ion con carga ±3 que para otro con carga ±1. Observe en el cuadro No. 5 que el coeficiente de actividad depende de la magnitud de lacarga del ion, mas no de su signo.
* El coeficiente de actividad de una molécula sin carga tiende a la unidad, independientemente de la fuerza iónica de la solución
* Los coeficientes de actividad de iones con la misma carga son aproximadamente iguales a cualquier valor de fuerza iónica; las pequeñas diferencias que haya pueden relacionarse con el diámetro efectivo de los ioneshidratados.
* El coeficiente de actividad de un ion dado describe su comportamiento efectivo en todos los equilibrios en los que participa
El coeficiente de actividad depende de:
* El radio y la carga del ión (los divalentes tienen menor actividad que monovalentes; en cambio, en los elementos sin carga, como la sílice, la actividad es igual a la concentración)
* La temperatura de ladisolución (influye poco comparado con los otros factores)
* La salinidad del agua (más salinidad => menor proporción del elemento es activa)
Para este fin, la salinidad del agua se expresa mediante la llamada Fuerza iónica
Donde: m = concentración del elemento i (moles/L)
z = carga del elemento i
Ejemplo:
Hemos analizado un agua obteniendo las concentraciones expresadas en mg/Lque figuran en la segunda columna de la tabla que aparece debajo. Calcular la fuerza iónica de esa agua.
Solución:
(Atención: Es imposible que un agua natural tenga solamente estos elementos; tendría que tratarse de una disolución preparada en laboratorio).
Convertimos las concentraciones a moles/L (última columna de la tabla):
El cálculo se ha efectuado así:
Concentración (g/L) / Pesomolecular = Concentración (moles/L)
Por tanto (para el Na+):
328 mg/L = 0,328 g/L = 0,328/23 moles/L =0,01426 moles/L
Ahora ya podemos calcular la Fuerza iónica mediante la ecuación (1):
I = 1/2 (14,26 + 2,23. 22 + 4,14. 22 + 11,77) .10 –3 = 0,0257 = 2,57 .10 -2
Existen varias fórmulas para calcular el coeficiente de actividad. Vamos a utilizar la de Debye –Hückel:
Donde:
=Coeficiente de actividad del ión i
A, B =Constantes que dependen de la temperatura, y que aparecen tabuladas debajo
a = Constante que depende de cada ión (su radio hidratado y su carga), y también aparece tabulada.
I = fuerza iónica de la disolución. Esta fórmula es válida para valores de I< 0,1
Constantes para la aplicación de la fórmula de Debye-Hückel2
Ejemplo:
Continuando con los...
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