电解质在溶液中的离解（3）

　　因为电解质溶液中必定同时存在阳离子和阴离子,实验无法独测出阳离子的活度系数或阴离子的活度系数.但实验可以测出一个电解质的阳\阴离子的平均活度系数(f±).强电解质溶液的活度一般指溶液的平均活度(α±)

　　α±= f±×c

　　表2-4列举了25℃时,一些强电解质的离子平均活度系数.

表2-4 一些强电解质的离子平均活度系数（25℃）

电解质

C/mol·L-1

0.001

0.005

0.01

0.05

0.1

0.5

1.0

HCL

0.966

0.928

0.904

0.803

0.796

0.758

0.809

KOH

0.96

0.92

0.90

0.82

0.80

0.73

0.76

KCL

0.965

0.927

0.901

0.815

0.769

0.651

0.606

H2SO4

0.630

0.639

0.544

0.340

0.265

0.154

0.130

Ca(NO3)2

0.88

0.77

0.71

0.54

0.48

0.38

0.35

CuSO4

0.74

0.53

0.41

0.21

0.16

0.068

0.047

　　例3　已知25℃时,0.1mol·L-1KCL溶液中,离子的平均活度系数为0.769,求离子的平均活度.

　　解:已知f±=0.769　c=0.1 mol·L-1

　　α±=0.769×0.1=0.0769×mol·L-1

　　(三)离子强度

　　溶液中离子的活度系数不仅与它的浓度有关,并且还与溶液中其它各种离子的总浓度和离子的电荷数有关,但与离子的种类无关.因此,溶液中离子的浓度和离子的电荷数就成为影响离子活度系数的主要因素.为了阐明离子浓度和离子电荷数对离子活度的影响,引入了离子度的概念.离子强度表示溶液中离子所产生的电场强度.它是溶液中各种离子的量浓度乘以离子电荷数的平方总和的二分之一

　　　　　　　　（2-6）

　　式中,I代表溶液的离子浓度;c是离子的量浓度;z是离子的电荷数.

　　例4　求0.01 mol·L-1NaCL溶液的离子强度.

　　解:I=1/2×(0.01×12+0.01×12)=0.01

　　例5　溶液中含有0.05 mol·L-1NaCL和0.01 mol·L-1KCL,求该溶液的离子强度.

　　解:I=1/2×(0.05×12+0.05×12+0.01×12+0.01×12)=0.06

　　离子活度系数随溶液中离子强度的改变而显著改变,表2-5列出了离子强度和平均活度系数的关系.溶液中离子强度越大，离子间的相互影响越强，离子活动受到的限制就越大。只有当溶液接近于无限稀释时，离子强度趋近于零，离子才能完全自由活动，这时离子的活度生活费数就接近于1，即离子活度就接近于离子的真实浓度。

表2-5　不同离子强度时离子的活度系数（25℃）

活度系数

离子强度

电 荷 数

1

2

3

4

1×10-4

0.99

0.95

0.90

0.83

2×10-4

0.98

0.94

0.87

0.770.77

5×10-4

0.97

0.90

0.80

0.67

1×10-3

0.96

0.86

0.73

0.56

2×10-3

0.95

0.81

0.64

0.45

5×10-3

0.92

0.72

0.51

0.30

1×10-2

0.89

0.63

0.39

0.19

2×10-2

0.87

0.57

0.28

0.12

5×10-2

0.81

0.44

0.15

0.04

0.1

0.78

0.33

0.08

0.01

0.2

0.70

0.24

0.04

0.003

0.3

0.66

0.62

-

-

0.5

0.62

-

-

-

　　采用离子强度的目的，是因为离子的活度系数的测定方法一般比较复杂，不容易测定。但是，离子活度系数与离子强度间却存在着一定的联系，并且离子强度很容易由离子的浓度与其所带电荷而求得。在测定离解迷路数时等精密工作中，要求对离子的有效浓度作精确计算，这就需要由离子将浓度换算成活度。但在一般有关稀溶液的计算中，可直接换算成活度