溶液的标准活度是多少

1. 活度的相关计算

由拉乌尔定律及亨利定律计算活度溶液是由两种或两种以上的物质（称为组分）组成的均一相。如果异种质点（原子、分子或离子）间的作用力和同种质点间的作用力相同，则此溶液称为理想溶液，而服从拉乌尔定律，也即溶液中组分i的蒸气压pi与其以摩尔分数表示的浓度Ni成正比，比例常数是纯组分i的蒸气压。
在真实溶液绝大部分的浓度范围内，组分i既不服从拉乌尔定律，又不服从亨利定律。对组分i的活度可按拉乌尔定律计算，得到aR，其活度系数用γi表示，浓度用Ni表示；也可按亨利定律计算，得到aH，其活度系数根据冶金工作者的惯例用fi表示，浓度用xi（即百分数）表示。
由于活度有不同标准态，所以计算出的标准溶解自由焓随所用活度标准态的不同而有不同值。但无论用哪种活度标准态，对已定条件下的冶金反应，算出的自由焓变量ΔG将永有同一值。

2. 水的活度系数是多少

纯水的活度系数接近100%。
活度系数，activity coefficient，是指活度与浓度的比例系数。在电解质溶液中由于离子之间的相互作用，使电解质的总浓度不能代表其有效浓度，需要引进一个经验校正系数，即活度系数，以表示实际溶液与理想溶液的偏差。
活度，activity，指样品在单位时间内衰变掉的原子数，即某物质的有效浓度。它是为使理想溶液或极稀溶液的热力学公式适用于真实溶液，用来代替浓度的一种物理量。
浓度，指单位溶液中所含溶质的量。以单位体积里所含溶质的摩尔数进行表示则叫作该溶质的摩尔浓度。

3. 浓度与活度

一定重量（或一定体积）的溶剂与其中所含溶质的数量之比称为溶液的浓度。

根据化学中的质量作用定律，浓度对于化学反应方向有很大的影响。如果体系中，某一组分浓度改变，则反应向着消除这一影响的方向进行。另外，浓度对元素迁移的扩散作用和渗滤作用也有影响，这些作用将在本书后面讨论。

在天然水中，离子间的相互作用大都能形成一种可减弱“质量作用”的电场。这种电场使离子活动受到一定限制，具有大幅度地降低相应离子浓度的作用。把实际参加反应的物质数量称为活度（a），或者称有效浓度。活度与浓度的区别在于它是一种表示该溶液偏离理想溶液作用的程度。活度（a）就是将溶液中离子的实际浓度（m）乘上一个校正系数（γ）。即

a＝γ·m（1-12）

式中：m——离子的摩尔浓度（mol）；

γ——活度系数。

活度系数（γ）值的大小，与溶液中离子氛的强弱有关。

〔强电解质的离子化合物（如KCl）和具有强极性键的化合物（如HCl），在水溶液中完全电离而不能以分子形式存在，它们的电离度理应为100%。但实验测得的结果总是小于100%，如1mol·L^-1的HCl在298.15K时的电离度为86%。产生这种偏差的原因，在192³年就得到了解释，德拜和休克尔提出强电解质溶液的离子互吸理论，认为强电解质在水溶液中分布不均匀。在某一离子周围除了异号电荷离子外，还有同号离子，只不过异电荷更多。也就是说，溶液中一种电荷离子周围形成了电荷相反的“离子氛”（如图1-6）。离子在不断运动中，某一“离子氛”时而形成，时而拆散；同一离子时而成为“离子氛”中的一个离子，时而又可能成为“离子氛”的中心离子。这样任何离子的运动都受到其它离子的牵制而不能完全自由，好象溶液中含有的离子数比实有的减少一样，这样测得的电离度就小于100%，也就是离子浓度的有效值降低了。溶液越浓，离子价数越高，活度系数（γ）越小。〕

图1-6离子氛示意图

在研究电解质溶液性质时，为了定量地描述电解质溶液由于静电引力对离子活动的牵制，引进了活度的概念。只有对离子浓度进行修正，才能使这些性质的理论值与实验事实符合。这种经过校正以后的浓度，称为活度，并以“a”表示。

当强电解质溶液稀释时，随着离子间的距离增大，离子氛减弱，活度系数也随着增大。当溶液无限稀释时，由于溶液中不再有离子氛存在，因此，活度系数也就达到极大值1。这表示溶液中的每个离子不再受到牵制，可以100%地发挥其效能。对于弱电解质，由于其溶液中离子比较稀少，形成离子氛的倾向较小，因此其活度系数也趋近于1。例如：0.1mol·L^-HCN溶液，γ＝0.997;0.1mol·L^-1HAC溶液，γ＝0.96等。正是由于这个原因，在一般的化学计算中，强电解质的稀溶液和弱电解质溶液中的离子浓度，通常以100%计算，即以浓度来代替活度。常常使计算大为简化。

单个离子的活度系数无法用实验测定。在水文地球化学中，一般可根据德拜－休克尔方程来计算地下水中的电解质的活度系数，估算单个离子的活度系数。

水文地球化学基础

式中：Z_i——i离子的电价；

A、B——特定温度和压力下表达溶剂特征的常数，见表1-1;

——与i离子有效直径有关的常数，见表1-2;]]

水文地球化学基础

其中m_i与Z_i分别为i离子的摩尔浓度（mol）与电荷数。

离子强度与活度系数的关系见表（1-3）

例：现有一地下水样分析结果如表1-4第一排，计算的摩尔浓度（mol）列于表（1-4）的第二排，水的离子强度按式（1-14）计算。

表1-1用于德拜－休克尔方程中的A、B常数值

水文地球化学基础

水文地球化学基础

按（1-13）计算各离子的活度系数，如计算Ca^2＋的活度系数，查表（1-1），25℃时，A=0.5085,B=0.03281×10^-8，查表

故：

水文地球化学基础

用同样的方法求出其它离子的活度系数，结果见表（1-4）第三排，各离子的活度计算结果见表（1-4）第四排。

复习思考题

1.试述水的内部结构，水分子的缔合作用是如何形成的？

2.水有哪些特异性质？这些性质与水的内部结构有何关系？

3.何谓体系和环境、状态和过程？体系与环境、状态与过程之间有何关系？

4.气体常数的数值与哪些数值的选用单位有关？所选单位不同，其值如何？

表1-3与离子强度有关的活度系数值据沈照理等《水文地球化学基础》

表1-4水样计算结果

5.焓、熵和自由能的热力学含义是什么？在化学反应中如何应用？

6.△G与△G°有何区别？两者又有何联系？

7.试通过化学反应的标准自由能变化△G°与平衡常数K的关系，说明△G°越小，反应越易进行，反之则否。

8.活度与浓度有何区别？为什么要引进活度这个概念？两者有什么关系？

4. 国标中溶液的标准浓度分别是多少

为了选择标准溶液浓度的大小，通常要考虑下面几个因素：
⑴ 滴定终点的敏锐程度；
⑵ 测量标准溶液体积的相对误差；
⑶ 分析试样的成分和性质；
⑷ 对分析准确的要求。

显而易见，若标准溶液较浓，则最后一滴标准溶液会使指示剂发生的变化信号更为明显，因为它所含的作用物质较多。但标准溶液越浓，由1滴或半滴过量所造成的相对误差就越大，这是因为估计滴定管读数时的视差几乎是常数（50.00mL滴定管的读数视差约为±0.02mL）。所以为了保证测量时的相对误差不大于±0.1%，所用标准溶液的体积一般不小于约20mL，而又不得超过50mL，否则会引起读数次数增多而增加视差机会医学教育网整理。

另一方面，在确定标准溶液浓度大小时，还需考虑一次滴定所消耗的标准溶液的量要适中。关于标准溶液需要量的多少，不仅决定它本身的浓度，也与试样中待组分含量的多少有关。待测定组分含量越低，若使用的标准溶液浓度又较高，则所需标准溶液的量就可能太少，从而使读数的准确度降低。同时还应考虑试样的性质，例如，测定天然水的碱度（其值很小）时，可用0.02mol/L的标准酸溶液直接滴定，但在测定石灰石中的碱度时，则需要0.2mol/L标准酸溶液（先将试样溶于已知准确体积的过量标准溶液中，待试样完全溶解后，再用碱标准溶液返滴过量的酸），否则会因酸太稀而试样溶解相当慢。

5. 关于活度

为使理想溶液（或极稀溶液）的热力学公式适用于真实溶液，用来代替浓度的一种物理量。
活度系数 绝大多数的冶金反应都有溶液（固溶体、冶金熔体及水溶液）参加，而这些溶液经常都不是理想溶液。要进行定量的热力学计算和分析，溶液中各组分的浓度必须代以活度。活度是组分的有效浓度（或称热力学浓度）。组分的浓度必须用一系数校正，方能符合于若干物理化学定律（例如质量作用定律、拉乌尔定律、亨利定律、分配定律等等），此校正系数称为活度系数。

ai＝γiNi (1)

式中,ai为溶液中组分i的活度；Ni为溶液中组分i的摩尔分数；γi为溶液中组分i的活度系数。
由拉乌尔定律及亨利定律计算活度 溶液是由两种或两种以上的物质（称为组分）组成的均一相。如果异种质点（原子、分子或离子）间的作用力和同种质点间的作用力相同，则此溶液称为理想溶液，而服从拉乌尔定律,也即溶液中组分i的蒸气压pi与其以摩尔分数表示的浓度Ni成正比，比例常数是纯组分i的蒸气压：
(2)

真实溶液中各组分的质点有的相互吸引，有的有排斥倾向，导致质点间的作用力不同。只有对组分的浓度加以校正，表示蒸气压关系的拉乌尔定律才能适用，

pi=p孂(γiNi)

也即符合于真实溶液的拉乌尔定律应写为：
(3)

活度系数反映有效浓度和实际浓度的差异。
对浓度很稀的真实溶液，一般其溶剂服从拉乌尔定律，其溶质组分i则服从亨利定律，以式(4)表示：

pi＝kNi (4)

亨利定律与拉乌尔定律的区别在于比例常数k不等于纯组分i的蒸气压p孂。
式(4)经常写成式(5)，式中Ci代表溶质的浓度：

pi=kCi (5)

对化学工作者，Ci通常以溶质的重量摩尔浓度mi,也即1000克溶剂中溶质的摩尔数来表示：

pi=kmi (6)

对冶金工作者，Ci则以溶质的重量百分数或摩尔百分数xi来表示：

pi=kxi (7)

在真实溶液绝大部分的浓度范围内,组分i既不服从拉乌尔定律,又不服从亨利定律。对组分i的活度可按拉乌尔定律计算,得到aR，其活度系数用γi表示，浓度用Ni表示;也可按亨利定律计算,得到aH,其活度系数根据冶金工作者的惯例用fi表示,浓度用xi（即百分数）表示：
(8)

(9)

根据拉乌尔定律计算的活度aR其标准态为纯物质，即当Ni=1，ai=1，因之γi=1。
根据亨利定律计算的活度aH，其标准态为 1％浓度(对钢铁溶液,采用重量1％浓度；对有色金属溶液,一般采用摩尔1％浓度）的溶液，即当xi=1,ai=1,因之fi=1。
两种标准态的活度系数的关系式为：
(10)

式中γ孂是两种标准态的活度系数γ与f的比值。可以证明，γ孂是1％浓度标准态溶液中溶质i按拉乌尔定律计算的活度系数。
由于活度有不同标准态，所以计算出的标准溶解自由焓随所用活度标准态的不同而有不同值。但无论用哪种活度标准态，对已定条件下的冶金反应，算出的自由焓变量ΔG将永有同一值。
多组分溶液的活度相互作用系数 对多组分的溶液，计算活度时必须知道活度的相互作用系数。
设溶液中有1，2，3，…，i，j，…m，组分，其中组分1为溶剂，则组分i的活度系数fi,按1％浓度溶液作标准态，为
(11)

式中，f嫶为组分j对组分i活度系数的影响。
测定fi有两种方法，即同一浓度法及同一活度法。作出lgfi对【％j】的曲线,在原点对曲线作切线，其斜率称为组分i的活度相互作用系数，以e嫶表示。
f嫶用同一浓度法测定所得的e嫶值和用同一活度法测定所得的e嫶值有所不同。但对服从亨利定理的很稀溶液，两者相等，也即：
(12)

联系e嫶将式(11)写成通式，得：
(13)

式(13)中包括e媪一项，也即组分i本身的活度作用系数。
采用纯物质为活度标准态，相应地得以下二式：
(14)

(15)

式(13)中右边也有lgf孂一项，由于服从亨利定律, f孂=1，故从略。
e嫶与ε嫶的关系式见式(16)。
(16)

e嫶与ε嫐的关系式见式(17)
(17)

式中,M1为组分1即溶剂的分子量；Mi为组分i的分子量；Mj为组分j 的分子量。
式(13)及(15)的线性关系只适用于很稀的溶液。对浓溶液 (如合金熔体及固溶体)由于lgfi与【％j】不是线性关系，须采用二级相互作用系数。
活度相互作用系数与温度有关。一般按规则溶液处理，有e嫶与温度T的倒数成正比。
活度概念的引入和发展 活度的概念首先由刘易斯(G.N.Lewis)于1907年提出，迅速被应用于电化学,以测定水溶液中电解质的活度系数。30年代中期奇普曼（J.Chipman）将活度概念引用于冶金熔体,并提出金属溶液中以1％浓度溶液为活度标准态,此建议迅速为冶金物理化学工作者所接受而推广采用。瓦格纳（C.Wagner）于1952年建议Lnγi按麦克劳林(McLaurin)级数展开，奠定了冶金熔体中多组分活度系数计算的基础。50年代中期图克道根(E. T.Turkdogan)对同一浓度法与同一活度法测定fi进行了比较和研究。50年代末期申克(H.Schenck)及其合作者首先导出 e嫶与ε嫶以及e嫶与e嫐准确的相互关系式〔即式(16)及(17)〕。50～60年代二十年间活度及活度相互作用系数的测定研究工作非常活跃，主要采用化学平衡及溶解度法，已逐步发展自成体系，成为经典的实验方法。60年代末期固体电解质定氧电池开始作为测定黑色及有色金属熔体中氧的活度及相互作用系数的良好手段。70年代，黑色冶金的金属液及熔渣的活度数据已测出不少，但尚不完全。对有色金属、特别对熔锍及熔盐等的活度数据则待做的工作更多。
活度不能解决冶金熔体的结构问题。它能指出组分在真实溶液与理想溶液中热力学作用上的偏差，但不能提供造成偏差的原因。纵然如此，50～60年代随着活度数据的积累,不少学者指出铁液中某些元素i的ε嫶与组分j 的原子序数有关，特别是以碳饱和的铁液中碳的ε嫨与组分j 的原子序数有明显的周期的线性关系。由于高温实验条件下测定活度数据的困难，长期以来不少学者提出组分相互间的结构模型，借助于统计热力学进行计算，企图导出一系列公式以之对组分的活度系数进行预测，这对某些二元合金取得了一定的成功，但这些半经验公式只适用于某一特殊体系的物质，或某一体系的特殊的浓度范围，迄今尚未能找出适用于不同类型的普遍的合金体系的通用表达式。同样地，对二元系炉渣也有较好的模型，但尚很不成熟，不足以适用于所有不同类型的二元系炉渣。对三元系或多元炉渣的应用则更谈不到了。
通过浓度坐标的适当转换，对某些二元合金稀溶液的企图得到活度参数与浓度参数线性关系的尝试，也尚未获圆满的成功。
总之，活度应用于冶金过程，使得冶金反应能定量地进行热力学计算和分析，在阐明多种反应能否选择地进行，在控制调整产物能否达到最大产率，在控制冶炼操作如何在最优化条件下进行等等方面，已经起了并将继续起到应有的作用。冶金溶体(包括固溶体及水溶液)中组分活度的测定，利用活度探索熔体结构，以及从设想的结构预测组分的活度及其他热力学性质等，将仍是今后较长期的较重要的研究课题。

6. 在溶液中，溶剂的活度是大于1还是小于1

离子的平均活度因子的值随着浓度的降低而增加（无限稀释时达到极限值1），而一般情况下小于1，但是当浓度增加到一定程度时，平均活度因子的值可能随浓度的增加而增大，甚至大于1，这是由于离子的水化作用使较浓溶液中的许多溶剂分子被束缚在离子周围的水化层中不能自由移动，相当于使溶剂量相对下降而造成的！

计算
http://ke..com/view/989429.htm?fr=ala0_1_1

7. 乙醇水溶液的活度系数

乙醇水溶液的活度系数接近100%。

当两种性质接近的液体混合时，所形成得溶液近似于理想体系，它们在一个很宽得温度范围内相互溶解，蒸汽压符合拉乌尔定律。共沸现象是由于组成溶液的各组分的分子结构不相似，在混合时引起与理想溶液发生偏差所致。

物理性质

乙醇是带有一个羟基的饱和一元醇，可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物，或者是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子是由C、H、O三种原子构成的极性分子，其中C、O原子均以sp³杂化轨道成键。

8. 盐溶液的活度是什么

在天然水中，离子间的相互作用大都能形成一种可减弱“质量作用”的电场。
这种电场使离子活动受到一定限制，具有大幅度地降低相应离子浓度的作用。
把实际参加反应的物质数量称为活度（a），或者称有效浓度。活度与浓度的区别在于它是一种表示该溶液偏离理想溶液作用的程度。活度（a）就是将溶液中离子的实际浓度（m）乘上一个校正系数（γ）。即
a＝γ·m
式中：m——离子的摩尔浓度（mol）；
γ——活度系数。

活度系数（γ）值的大小，与溶液中离子氛的强弱有关。

活度可以衡量反应的可能性。

9. 活度与浓度的关系

电解质溶液中实际发挥作用的浓度成为有效浓度，即为活度（activity）。活度系数是指活度与浓度的比例系数。在电解质溶液中由于离子之间的相互作用，使电解质的总浓度不能代表其有效浓度，需要引进一个经验校正系数γ（活度系数），以表示实际溶液与理想溶液的偏差。

(9)溶液的标准活度是多少扩展阅读：

一、相关计算

由拉乌尔定律及亨利定律计算活度溶液是由两种或两种以上的物质（称为组分）组成的均一相。如果异种质点（原子、分子或离子）间的作用力和同种质点间的作用力相同。

则此溶液称为理想溶液，而服从拉乌尔定律，也即溶液中组分i的蒸气压pi与其以摩尔分数表示的浓度Ni成正比，比例常数是纯组分i的蒸气压。

在真实溶液绝大部分的浓度范围内，组分i既不服从拉乌尔定律，又不服从亨利定律。对组分i的活度可按拉乌尔定律计算，得到aR，其活度系数用γi表示，浓度用Ni表示；也可按亨利定律计算，得到aH，其活度系数根据冶金工作者的惯例用fi表示，浓度用xi（即百分数）表示。

由于活度有不同标准态，所以计算出的标准溶解自由焓随所用活度标准态的不同而有不同值。但无论用哪种活度标准态，对已定条件下的冶金反应，算出的自由焓变量ΔG将永有同一值。

二、活度应用

在人工制备放射源时，如果反应堆中的中子注量率或加速器中带电粒子束流强度是恒定的，则制备的人工放射性核素的产生率P是恒定的，而放射性核素同时又在衰变，因此它的数目变化率为dn（t）/dt=P-λN（t）。

对热中子场的情况，产生率可表达为P=NtδoΦ，式中Nt为样品中被用于制备放射源的靶核总数，而且认为在辐照过程中保持恒定；δo为靶核的热中子截面；Φ为热中子的注量率。

这一情况相当于两代连续衰变时母核有恒定的衰变率Jo。根据长期平衡，人工放射性核素的衰变率（或活度）最终将达到Jo，而不可能超过Jo，其活度有一饱和值Jo。

10. PH的范围是多少

H是拉丁语“Pons hydrogenii”一词的缩写(Pons=压强、压力hydrogenium=氢),亦称氢离子浓度指数,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。通常pH值是一个介于0和14之间的数,当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液呈中性.
-9和23是错误的