C3_Coeficientes_de_Actividad

MODELOS PARA
CALCULAR COEFICIENTES
DE ACTIVIDAD DE IONES

Conceptos
• F u e rz a ió n ic a :
•

A ctividad:

I =

a i = γi m i

• Disociación de Electrólitos (sales):
X <==> ν+X+ + ν-X•Actividad dela Sal:
•Actividad iónica Media:
a+ = m+ γ+

1 N sp 2
∑ z i mi
2 i=1

(ν = ν+ + ν-)

asal = a+ν+ ⋅ a-νa± = (a+ν+ ⋅ a-ν-)1/ν = (asal)1/ν
a- = m- γ-

1

reemplazando :

a± = (m+ν γ+ν+ m-ν- γ-ν-)1/νDefiniendo γ± y m± como los promedios geométricos:
γ± = (γ+ν+ γ-ν-)1/ν

m± = (m+ν+ m-ν-)1/ν

se obtiene el coeficiente de actividad iónica medio:

a±
m±

γ± =
γ± =

υ

a±

υ

m(υ + +υ − − )1/υ

m+ = ν +m

Donde
y

m- = ν - m

2

Modelos de Actividad Iónica:
- Interacciones de largo-rango:
Electrostática entre cationes y aniones.
Soluciones diluidas.
Teoría de Debye Hückel.
- Interacciones decorto-rango:
Molecular entre iones e ion-molécula.
Soluciones concentradas.
Correlación Semi-Empírica.
Modelos:
Debye Hückel, (1923), Davies, (1962);
Pitzer et al., (1973-1995); Bromley-Zemaitis(1973-1995);
Helgeson et al. (1981-1998), Chen, et al., (1982-1999), etc.

Modelo General:

log γ i = −

2
i

A z
o

Nso

I

1 + ai B I

+ ∑ Dij ⋅ mi
j

Modelo de Interacción Electrostática (Cation-Anion):
LeyLímite de Debye-Hückel:

log γ i = − A z

2
i

I

log γ ± = − A z+ z−
Ley Extendida de Debye-Hückel

log γ i = −

2
i

A z

I

I

o

1 + ai B I

3

Correlación de Davies:

log

γi

=

b = 0.2-0.3

2⎛
−A zi ⎜⎜
⎝ 1+

I

⎞
− b⋅ I ⎟⎟
I
⎠

Modelo de Debye-Hückel Extendido:

log γ i = −

2
i

A z
o

I

+

D⋅I

1 + ai B I

Corelación de Bronsted-Guggenhein-Scatchard-Mayer:
ln γi = ln γiD-H + Ej Bij [mj]+ EjEkDijk [mj] [mk] + .....
γiD-H : correlación de Debye-Hückel.
Bij : segundo coeficiente del virial (interacciones pares ionicos).
Dijk : tercer coeficiente del virial (interacciones tripletesionicos).

Modelo SIT (Specific Ion Interaction):
log (γ i )

=

−

A zi2 I
1 + 1.5 I

+

∑ ∈ ( i, k ) m

k

k

Modelo de Bromley y colaboradores:

log γ ±0 = −

A z+ z−
1+ I

I

+

(0.06 + 0.6 B) z+...