活性度

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化學中,活度(Activity)即某物質的「有效濃度」,或稱為物質的「有效莫爾分率」。此概念由吉爾伯特·牛頓·路易斯首先提出。

理想混合物中組分i化學勢表示式中的莫爾分率xi)替換為活度(ai),便可得到真實混合物中組分i的化學勢,見下:

\mu_i(T,p) = \mu_i^\Theta(T) + R \cdot T \cdot \ln(x_i)
\mu_i(T,p) = \mu_i^\Theta(T) + R \cdot T \cdot \ln(a_i)

理想情況下xiai相等。

活度係數fi,或稱「活度因子」)則按下式定義,相當於真實混合物中i偏離理想情況的程度:

 a_i = \gamma_i \cdot x_i

粗略的計算常用濃度來代替活度,但在精確的溶液酸度[1]離子強度以及速率常數平衡常數等眾多計算中都應該使用活度。在溶液中,由於單個離子的活度係數無法從實驗得到,一般取電解質兩種離子活度係數的平均值,稱為「平均活度係數」。平均活度係數通常可從化學手冊中查到。一般地講,溶液越濃,離子電荷越高,溫度越高,溶液偏離理想溶液的程度就越大,活度係數越小,活度與濃度的差距就會增大。反之亦然。

下表中列出了氯化鈉溶液在不同溫度和不同濃度下的活度係數。[2]注意活度係數是無量綱的物理量。

濃度 (mol/kg) 25 °C 50 °C 100 °C 200 °C 300 °C 350 °C
0.05 0.820 0.814 0.794 0.725 0.592 0.473
0.50 0.680 0.675 0.644 0.619 0.322 0.182
5.00 0.873 0.886 0.803 0.466 0.167 0.044

參見[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ pH Paradoxes: Demonstrating That It Is Not True That pH ≡ -log[H+] Christopher G. McCarty and Ed Vitz Journal of Chemical Education Vol. 83 752 2006
  2. ^ Paul Cohen, "The ASME Handbook on Water Technology for Thermal Systems", The American Society of Mechanical Engineers, 1988