Не так давно я вплотную столкнулся с расчетами коэффициента активности растворов электролитов. Нельзя сказать, что раньше я никогда не производил таких расчетов, однако сейчас у меня возникли некоторые вопросы, связанные с расчетами в области высоких концентраций.
Известно, что до ионной силы 0,01М коэффициент активности (f) хорошо описывается расширенной формулой Дебая-Хюккеля:
|
| (1) |
где z - заряд иона;
I - ионная сила раствора;
P - параметр Килланда, зависящий от размера иона;
A = 0,509 при 250С ;
B = 0,328 при 250С .
Ионная сила раствора равна
|
| (2) |
где Ci - концентрация ионов одного вида в исследуемом растворе.
Для области большей ионной силы, самой распространенной является следующая формула:
|
| (3) |
. Эта формула предполагает увеличение коэффициента активности после некоего значения ионной силы.
Большинство исследователей предпочитают в своих работах не упоминать об условиях, при которых следует от формулы (1) переходить к формуле (3). В связи с этим я предпринял собственные исследования, благо в моем распоряжении была программа IonCalc ( Программу можно получить здесь.).
Поскольку я располагал справочными данными ("Краткий химический справочник" В.А.Рабиновича и З.Я.Хавина, изд. "Химия",1977г.) об экспериментально полученных значениях коэффициента активности, то работа состояла в сопоставлении этих данных с расчет ными. Расчеты я производил по формуле (1), так как применение формулы (3) только усугубляло расхождение между экспериментальными и расчетными данными.
В справочнике приведены экспериментально полученные данные о среднем коэффициенте активности растворов солей. Средний коэффициент активности составляют коэффициенты активности аниона и катиона следующим образом:
f срm+n = fMm + fAn , где
fMиfA - коэффициенты активности катиона и аниона:
m и n - стехиометрические коэффициенты исследуемой соли MmAn.
Если распоряжаться этой формулой, то можно легко рассчитать средний коэффициент активности и сравнить его с экспериментальным.
Проведенные мной расчеты представлены в таблице, которая содержит сведения об относительной разнице в процентах между экспериментальными и расчетными данными. Относительная погрешность представлена в двух видах: среднеарифметическая величина погрешности (первое число) и максимальная погрешность в серии расчетов (второе число).
Таблица 1.*)
| I, M | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 0,8 |
| MA 1) | 1,8/2,8 | 3,6/5,9 | - | 7,2/10 | - | - |
| MA2 2) | - | - | 2,8/5 | - | 5,8/7,5 | - |
| M2A 3) | - | - | 3,8/5,5 | - | 5,9/11 | - |
| MSO4 4) | - | - | - | - | - | 76/91 |
| LaCl3 | - | - | - | - | 16 | - |
| H3PO4 | - | - | - | - | 16 | - |
1) AgNO3 , HCl, HNO3 , KBr, KCl, KOH, NaCl, NaOH, NH4Cl, NaCH3COO, NaNO3 , KNO3 .
2) BaCl2 , CaCl2 , FeCl2 , MgBr2 , MgCl2 , Ca(NO3)2 , Co(NO3)2 , Cu(NO3)2.
3) K2CrO4, K2SO4, Na2CrO4, (NH4)2SO4, Na2SO4, Na2CO3, K2CO3 .
4) ZnSO4, MgSO4, MnSO4, Cu SO4 .
Расчеты показывают, что для ионной силы в 0,3М максимальная погрешность составляет 5-6%.
Необъясненным остается тот факт, что коэффициент активности сульфатов двухзарядных металлов очень высок в сравнении с экспериментальными данными. Также высок средний коэффициент активности серной кислоты. Он составляет 0,266 для раствора с ионной силой 0,3 М, в то время как расчеты предоставляют величину 0,517.
Похожие работы
... виде она подходит только на 10-15%. Недостатком данных программ является и то, что в них нет расчетных ведомостей фондов. Обобщая все выше изложенное необходимо сказать, что учет расчетов по имущественному, личному и социальному страхованию и обеспечению является неотъемлемой частью бухгалтерского учета в любой организации. Существует множество проблем, которые надо поэтапно решать как на уровне ...
... Юрасова Алексея Валентиновича Факультет: «Экономика и менеджмент» Кафедра: «Менеджмент финансов и кредита» Руководитель: Лесовой В.В., ст. пр. Тема дипломной работы: «Развитие безналичных форм расчетов на основе использования средств мобильной связи» Выполненная студентом Юрасовым А.В. дипломная работа на тему: «Развитие безналичных форм расчетов на основе использования средств мобильной связи» ...
... третьих фирм имеют логотип "Featuring Microsoft Visual Basic Technology". Это заставляет задуматься над тем, что же такое BASIC - "стандартный код для начинающих" или "основной язык для основной среды"... ГЛАВА3. разработка программы для расчета показателей финансового состояния предприятия. Для осуществления планирования деятельности любой фирмы на любом этапе работы осуществляются некоторые ...
... отечественных схем, можно заключить, что описанные модели в целом отражают мировую практику ипотечного кредитования, о чем свидетельствует анализ зарубежного опыта. 1.2. Ипотечное кредитование в современной России Отечественные тенденции ипотечного кредитования Прежде чем анализировать отечественный опыт ипотечного кредитования, необходимо отметить, что августовский кризис 1998г. вызвал ...
0 комментариев