1 Метод:

Выразили химический потенциал при помощи формулы и заменили это уравнение для реального раствора в любом состоянии и в стандартном состоянии (для растворителя:

; (1)

; (2)

где – парциальное давление паров над раствором;

– парциальное давление паров над растворителем.

Вычтем из (1) (2) уравнение и с учетом условия р , получим

, т.е. =p/p

Таким образом, активность компонента в растворе равна отношению парциального давления пара над раствором к давлению паров растворителя.

Пример.Водный раствор содержитm,mДавление паров этилового спирта и воды при 20Cв этом растворе равныpмм.рт.ст. (1,68Па) и рмм.рт.ст.(2,12Па). Давление паров чистых веществ рмм.рт.ст. (2,33Па) и спирта р=43,6 мм.рт.ст. (5,81Па).

Рассчитать -? и -? , а также —?

Активность воды

Активность спирта

г/моль; г/моль;

Число моль воды: nмоль;

Число моль спирта: nмоль;

Мольная доля воды: N

Мольная доля спирта:

Коэффициент активности воды и спирта:

Химический потенциал воды в растворе:

(по таблицам кДж/моль).

2 Метод:

Основан на определении понижения температуры замерзания раствора.

Из формулы

Опытным путем определяем коэффициент j, который характеризует, насколько повышается температура замерзания раствора:

j=1-

Для разбавленных растворов можно использовать приближенную формулу для расчета коэффициента активности:

ln

Пример.Рассчитаем активность и коэффициент активности 3,5 – моляльного раствора глицерина в воде, если его температура замерзания – 7,5С, а криоскопическая постоянная воды равнаK=1,86K∙кг/моль

m=3,5 моль/1 кг ; T;K=1,86 K

Рассчитаем коэффициент:

j=1-.

Коэффициент активности:

ln

Активность находим по формуле:

моль/кг

По аналогии с коэффициентом активности для расчета осмотического давления реальных растворов используют осмотический коэффициент:

=;

где ,-осмотическое давление реального и идеального растворов.

Осмотический коэффициент также, как и коэффициент активности, показывает степень отклонения реального раствора от идеального.

Осмотическое давление идеального раствора равно:

Осмотическое давление реального раствора:

Для реального раствора, когда , можно записать:

Тогда можно записать:

-

ln(3)

Это уравнение связывает коэффициент активности с осмотическим коэффициентом.