AKTİFLİK AKTİFLİK
İyonik çözeltilerde katyonlar negatif, anyonlar ise pozitif iyonlar tarafından çevrelenirler. İyonların etrafında zıt yüklü iyonlar tarafından oluşturulan iyon bulutları bulunur.
Deneysel sonuçlarda gözlenen konsantrasyona ETKİN KONSANTRASYON veya AKTİFLİK denir. Etkin konsantrasyonu belirtmek için de iyon konsantrasyonu bir düzeltme faktörü ile çarpılır.
Tanecikler arasında hiçbir kuvvetin bulunmadığı durum
ideal durum olarak adlandırılır ve böyle çözeltilere ideal
çözeltiler denir.
Tanecikler arasında kuvvetlerin ihmal edilebilecek derecede küçük olduğu çözeltiler ideal çözelti gibi davranırlar. Böyle çözeltilere İdeal Seyreltik Çözeltiler, ideal olmayan çözeltilere ise Gerçek Çözeltiler denir.
Konsantrasyon artışı ile birlikte ideal durumdan sapmalar olur.
İdeal durumdan sapma nedenleri:
1- İyonlar arasındaki zayıf elektrostatik kuvvetler
2- İyon asosiasyonu
3- İyonların çözünmesi nedeni ile serbest çözücü moleküllerinin azalması.
4- Çözücü molekülleri arasındaki ilişkinin bozulması
5- Çözücünün
5- Çözücünün dielektrik sabitinin çözünen tarafından değiştirilmesi
6- Kompleks veya disosiye olmamış bileşiklerin oluşumudur.
Gerçek çözeltiler için ideal durumdan sapmadan kaynaklanan etkenlerin ortadan kaldırılması amacıyla maddenin içinde bulunduğu durumu tanımlamak için konsantrasyon yerine etkin konsantrasyon anlamına gelen AKTİFLİK terimi kullanılır.
Aktiflik a = f x C olarak gösterilir.
f = aktiflik katsayısı ; C= iyonun konsantrasyonu f = aktiflik katsayısı ; C= iyonun konsantrasyonu
2 1
I = I = C C
i iZ Z
ii2 2
C C
ii= iyonun konsantrasyonu = iyonun konsantrasyonu
Z Z
i i= İyonun yükü = İyonun yükü
I = (C I = (C
aaZ Z
aa22+ ...C + ...C
nnZ Z
nn22) )
Aktiflik katsayısı iyonların birbirlerinden Aktiflik katsayısı iyonların birbirlerinden yeterince uzak oldukları seyreltik çözeltilerde 1’e yeterince uzak oldukları seyreltik çözeltilerde 1’e yaklaşır. Aktiflik katsayısının limit değerine yani yaklaşır. Aktiflik katsayısının limit değerine yani 1’e yaklaştığı çözeltilere SONSUZ 1’e yaklaştığı çözeltilere SONSUZ
SEYRELTİKLİKTEKİ ÇÖZELTİLER denir.
SEYRELTİKLİKTEKİ ÇÖZELTİLER denir.
2 1
2
1
1-1 elektrolitlerinde iyon şiddeti konsantrasyona eşittir. 1-1 elektrolitlerinde iyon şiddeti konsantrasyona eşittir.
2-2 elektrolitlerinde iyon şiddeti konsantrasyonun 4 2-2 elektrolitlerinde iyon şiddeti konsantrasyonun 4 katıdır.
katıdır.
1923 yılında Debye-Huckel çok seyreltik çözeltilerdeki 1923 yılında Debye-Huckel çok seyreltik çözeltilerdeki iyonlar için aktiflik katsayısını hesaplamaya yarayan iyonlar için aktiflik katsayısını hesaplamaya yarayan
ampirik bir formül geliştirdiler. Bu formül:
ampirik bir formül geliştirdiler. Bu formül:
log f log f
zz= -A.Z = -A.Z
22 I dir. I dir. I: I: iyonun şiddeti; iyonun şiddeti; z: z: iyonun yükü iyonun yükü
A= A=
D: Dielektrik sabiti. Su için 25 D: Dielektrik sabiti. Su için 25
ooC de 78.54 tür. C de 78.54 tür.
T: T:
ooK cinsinden mutlak sıcaklık. K cinsinden mutlak sıcaklık.
Bu değerler yerine konulunca A= 0.512 Bu değerler yerine konulunca A= 0.512 0.5 bulunur. 0.5 bulunur.
I I < < 0.001 olduğu zaman 0.001 olduğu zaman
log f log f
zz= -A.Z = -A.Z
22I eşitliği kullanılır. I daha I eşitliği kullanılır. I daha büyük olunca log f
büyük olunca log f
zz= -A.Z = -A.Z
22 I I 1+ aB 1+ aB I I
A: Hidratize iyonun büyüklüğüne karşılık gelen A: Hidratize iyonun büyüklüğüne karşılık gelen Å Å düzeyinde ifade edilen bir sayıdır ve 3
düzeyinde ifade edilen bir sayıdır ve 3 Å Å olarak alınır. olarak alınır.
B: Dielektrik sabiti ve sıcaklığın bir fonksiyonudur. B: Dielektrik sabiti ve sıcaklığın bir fonksiyonudur.
2 / 3
6
) . (
10 824
. 1
T D
x
B= 25 B= 25
ooC de B = 0.328 dir. C de B = 0.328 dir.
a x B = 3 x 0.328 a x B = 3 x 0.328 1 olur ve formül: 1 olur ve formül:
log f log f
zz= -A.Z = -A.Z
22 I I 1+ 1+ I olur. Guntelberg tarafından I olur. Guntelberg tarafından düzenlenmiştir.
düzenlenmiştir.
Bu formül I = 0.001- 1 aralığında kullanılır. Bu formül I = 0.001- 1 aralığında kullanılır.
T D.
3
.
50
Gugenheim ise a= 3 Gugenheim ise a= 3 Å Å alıp denkleme doğrusal bir terim alıp denkleme doğrusal bir terim eklemiştir. Denklem:
eklemiştir. Denklem:
log f log f
zz= = - şeklini almıştır. - şeklini almıştır.
Davis ise 1.1 ve 1.2 elektrolitleri için b= 0.15 değerini Davis ise 1.1 ve 1.2 elektrolitleri için b= 0.15 değerini önererek formülü
önererek formülü
log f log f
zz= = - şekline getirmiştir. - şekline getirmiştir.
Bu formül I Bu formül I > > 1 olan çözeltilerde kullanılmaktadır. 1 olan çözeltilerde kullanılmaktadır.
Günümüzde en çok kullanılan formül de budur.
Günümüzde en çok kullanılan formül de budur.
I bI I
AZ
1
2
I I I
AZ 0 . 15 1
2
