题目
有下列不同类型的电解质:(1)HCl;(2)MgCl2;(3)CuSO4;(4)LaCl3;(5)Al2(SO4)3,设它们都是强电解质,当它们的溶液浓度分别都是 0.025mol⋅kg−1 时:试计算各种溶液的离子强度 I。试计算各种溶液的离子平均质量摩尔浓度 m±。用 Debye−Hückel 公式计算离子平均活度因子 γ±。计算电解质的离子平均活度 a± 和电解质的活度 aB。.
有下列不同类型的电解质:(1)HCl;(2)MgCl2;(3)CuSO4;(4)LaCl3;(5)Al2(SO4)3,设它们都是强电解质,当它们的溶液浓度分别都是 0.025mol⋅kg−1 时:
试计算各种溶液的离子强度 I。
试计算各种溶液的离子平均质量摩尔浓度 m±。
用 Debye−Hückel 公式计算离子平均活度因子 γ±。
计算电解质的离子平均活度 a± 和电解质的活度 aB。
.题目解答
答案
- (1)
溶液
溶液
溶液
溶液
溶液
- (2)
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- (3)
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- (4)
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解析
步骤 1:计算离子强度 I
离子强度 I 的计算公式为:
\[ I = \frac{1}{2} \sum_{i} c_i z_i^2 \]
其中,\( c_i \) 是电解质溶液中第 i 种离子的摩尔浓度,\( z_i \) 是第 i 种离子的电荷数。
步骤 2:计算离子平均质量摩尔浓度 m±
离子平均质量摩尔浓度 \( m_{\pm} \) 的计算公式为:
\[ m_{\pm} = \frac{1}{2} \sum_{i} m_i z_i^2 \]
其中,\( m_i \) 是电解质溶液中第 i 种离子的质量摩尔浓度,\( z_i \) 是第 i 种离子的电荷数。
步骤 3:用 Debye−Hückel 公式计算离子平均活度因子 γ±
离子平均活度因子 \( \gamma_{\pm} \) 的计算公式为:
\[ \log \gamma_{\pm} = -A \sqrt{I} \]
其中,A 是一个常数,对于水溶液,A 通常取值为 0.509。
步骤 4:计算电解质的离子平均活度 a± 和电解质的活度 aB
电解质的离子平均活度 \( a_{\pm} \) 的计算公式为:
\[ a_{\pm} = \gamma_{\pm} m_{\pm} \]
电解质的活度 \( a_B \) 的计算公式为:
\[ a_B = \gamma_{\pm}^z m_{\pm}^z \]
其中,z 是电解质的电荷数。
离子强度 I 的计算公式为:
\[ I = \frac{1}{2} \sum_{i} c_i z_i^2 \]
其中,\( c_i \) 是电解质溶液中第 i 种离子的摩尔浓度,\( z_i \) 是第 i 种离子的电荷数。
步骤 2:计算离子平均质量摩尔浓度 m±
离子平均质量摩尔浓度 \( m_{\pm} \) 的计算公式为:
\[ m_{\pm} = \frac{1}{2} \sum_{i} m_i z_i^2 \]
其中,\( m_i \) 是电解质溶液中第 i 种离子的质量摩尔浓度,\( z_i \) 是第 i 种离子的电荷数。
步骤 3:用 Debye−Hückel 公式计算离子平均活度因子 γ±
离子平均活度因子 \( \gamma_{\pm} \) 的计算公式为:
\[ \log \gamma_{\pm} = -A \sqrt{I} \]
其中,A 是一个常数,对于水溶液,A 通常取值为 0.509。
步骤 4:计算电解质的离子平均活度 a± 和电解质的活度 aB
电解质的离子平均活度 \( a_{\pm} \) 的计算公式为:
\[ a_{\pm} = \gamma_{\pm} m_{\pm} \]
电解质的活度 \( a_B \) 的计算公式为:
\[ a_B = \gamma_{\pm}^z m_{\pm}^z \]
其中,z 是电解质的电荷数。