53. Что такое активность и коэффициент активности? Как зависит коэффициент активности от общей концентрации электролита? Сформулируйтe правило ионной силы Льюиса-Рендалла.

Активность (a) -такая концентрация вещества в растворе, при использовании которой свойства данного раствора могут быть описаны теми же уравнениями, что и свойства идеального раствора.

Активность может быть как меньше, так и больше номинальной концентрации вещества в растворе. Активность чистого растворителя, а также растворителя в не слишком концентрированных растворах принимается равной 1. За 1 принимается также активность твёрдого вещества, находящегося в осадке, или жидкости, не смешивающейся с данным раствором. В бесконечно разбавленном растворе активность растворённого вещества совпадает с его концентрацией.

Отношение активности вещества в данном растворе к его концентрации называется коэффициентом активности.

Коэффициент активности - это своеобразный поправочный коэффициент, показывающий, насколько реальность отличается от идеала.

Коэффициент активности находится в обратной зависимости от концентрации электролита.

Ионная сила раствора (I, размерность концентрации) – это полусумма произведений концентраций всех ионов в растворе на квадрат их заряда.

где Zi – заряд i-го иона; Ci — моляльная (молярная) концентрация иона (с учетом стехиометрического коэффициента)

Правило ионной силы:

Средний ионный коэф.активности зависит только от ионной силы р-ра и не зависит от других ионов,нах-ся в р-ре. Область применения: 0,01-0,02 моль/кг

(При добавлении в р-р сильного эл-та, не имеющего общих ионов с нашей малораств. солью ПР не изм-ся, т.к.зависит только от Т и р.Раств-ть уменьшится, т.к. увеличится I.)

54. Дайте определение экстракции. Какие факторы влияют на процесс экстракции? Коэффициент распределения.

Также необходимо учитывать следующие факторы:

-Влияние рН водной среды -Использование маскирующих агентов -Взаимное влияние экстрагируемых веществ

55. Экстракция. Что называется степенью извлечения r? От каких факторов зависит численное значение степени извлечения?

Важной характеристикой экстракции является фактор (или степень) извлечения

R = n (A) / n (A)нач ,

где n (A) – количество вещества в органической фазе;

n (A)нач - начальное количество вещества в водном растворе.

Очевидно, что:

n (A) = [A]o * Vo ,

n(A)нач = САо * Vв = [А]в *Vo + [A]в * Vв ,

где САо – концентрация вещества А в начальном водном растворе.

Тогда, фактор извлечения будет иметь вид:

R = [A]o * Vo / [A]o Vo + [A]в *Vв .

Поделим числитель и знаменатель полученного выражения на [А]в*Vo и найдем:

R = ( [A]o / [А]в) / ( [А]в / [А]в+Vв / Vo ) = D / ( D + Vв/Vo ),

где D = [A]o / [А]в , r = Vo / Vв ,

Тогда R = D / ( D + 1/r ) .

Это уравнение относится к однократной экстракции и остается справедливым при многократном повторении этой операции. Степень извлечения при m – кратной экстракции:

Rm = 1 – ( 1 / ( D* r + 1 )m ) .

Физический смысл данного уравнения состоит в том, что целесообразнее экстрагировать маленькими порциями растворителя несколько раз, чем 1-2 раза большими порциями экстрагента. Степень извлечения возрастает по мере увеличения числа операций m при данном объеме экстрагента.

Кратко:

Степень извлечения вещества с помощью экстракции зависит от свойств выбранного растворителя и от состояния вещества в водной фазе. Некоторые вещества можно практически полностью извлечь при однократной экстракции. Для других требуется двух -, трех - или многократная экстракция.