活性度





化学中,活度(Activity)即某物质的“有效浓度”,或称为物质的“有效莫爾分率”。此概念由吉尔伯特·牛顿·路易斯首先提出。


将理想混合物中组分i的化学势表示式中的莫爾分率(xi)替换为活度(ai),便可得到真实混合物中组分i的化学势,见下:



μi(T,p)=μ(T)+R⋅T⋅ln⁡(xi){displaystyle mu _{i}(T,p)=mu _{i}^{Theta }(T)+Rcdot Tcdot ln(x_{i})}mu _{i}(T,p)=mu _{i}^{Theta }(T)+Rcdot Tcdot ln(x_{i})

μi(T,p)=μ(T)+R⋅T⋅ln⁡(ai){displaystyle mu _{i}(T,p)=mu _{i}^{Theta }(T)+Rcdot Tcdot ln(a_{i})}mu _{i}(T,p)=mu _{i}^{Theta }(T)+Rcdot Tcdot ln(a_{i})


理想情况下xiai相等。


活度系数(ri,或称“活度因子”)则按下式定义,相当于真实混合物中i偏离理想情况的程度:


ai=γi⋅xi{displaystyle a_{i}=gamma _{i}cdot x_{i}}a_{i}=gamma _{i}cdot x_{i}

粗略的计算常用浓度来代替活度,但在精确的溶液酸度、[1]离子强度以及速率常数、平衡常数等众多计算中都应该使用活度。在溶液中,由于单个离子的活度系数无法从实验得到,一般取电解质两种离子活度系数的平均值,称为“平均活度系数”。平均活度系数通常可从化学手册中查到。一般地讲,溶液越浓,离子电荷越高,温度越高,溶液偏离理想溶液的程度就越大,活度系数越小,活度与浓度的差距就会增大。反之亦然。


下表中列出了氯化钠溶液在不同温度和不同浓度下的活度系数。[2]注意活度系数是无量纲的物理量。







































浓度 (mol/kg)
25 °C
50 °C
100 °C
200 °C
300 °C
350 °C
0.05
0.820
0.814
0.794
0.725
0.592
0.473
0.50
0.680
0.675
0.644
0.619
0.322
0.182
5.00
0.873
0.886
0.803
0.466
0.167
0.044


参见




  • 活度系数(活度因子)


  • 绝对活度 - 相对活度

  • 放射性活度



参考资料





  1. ^ pH Paradoxes: Demonstrating That It Is Not True That pH ≡ -log[H+] Christopher G. McCarty and Ed Vitz Journal of Chemical Education Vol. 83 752 2006


  2. ^ Paul Cohen, "The ASME Handbook on Water Technology for Thermal Systems", The American Society of Mechanical Engineers, 1988






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