Preguntas frecuentes
¿Qué es un coeficiente de actividad?
El coeficiente de actividad (γ) refleja el comportamiento no ideal de las disoluciones. La actividad a = γ · concentración. En una disolución ideal (infinitamente diluida), γ = 1.0 y la actividad es igual a la concentración. Al aumentar la fuerza iónica, γ se aleja de 1.0 por las interacciones electrostáticas entre iones. Para la mayoría de los iones a fuerza iónica fisiológica (~0.15 M), γ está alrededor de 0.7-0.8.
¿Qué es la ley límite de Debye-Hückel?
La DHLL es: log<sub>10</sub>(γ) = -A · z<sup>2</sup> · √I, donde A = 0.5115 a 25°C en agua, z es la carga del ion e I es la fuerza iónica en mol/kg. Es precisa para I < 0.01 mol/kg. La forma extendida agrega un término en el denominador (1 + B · a · √I) para tener en cuenta el tamaño finito de los iones y extiende la precisión hasta I ~ 0.1 mol/kg.
¿Cuándo difiere mucho la actividad de la concentración?
Los coeficientes de actividad se apartan de 1.0 cuando la fuerza iónica supera 0.01 mol/kg. Para un ion divalente (z=2) a I=0.1 mol/kg, la ecuación extendida de Debye-Hückel con un tamaño de ion a = 3.0 angstroms da γ alrededor de 0.32, así que la concentración efectiva es solo cerca de un tercio de la concentración real (la ley límite es más severa y da cerca de 0.22 a esta fuerza iónica). Esto importa en cálculos de equilibrio precisos, en potenciometría (electrodos de pH) y en mediciones biofísicas a concentración fisiológica de sal.
¿Qué son la ecuación de Davies y los valores típicos de tamaño de ion (a), y cuándo necesito Pitzer o SIT?
La ecuación de Davies elimina el término ajustable de tamaño de ion y usa una corrección empírica fija: log<sub>10</sub>(γ) = -A · z<sup>2</sup> · (√I / (1 + √I) - 0.3 · I), que funciona razonablemente hasta I ≈ 0.5 mol/kg sin necesidad de un tamaño por ion. Para el modo extendido de Debye-Hückel, en cambio, indicas un tamaño de ion efectivo a en angstroms; los valores comunes de Kielland son cerca de 9 para H⁺, 6 para Li⁺, Ca²⁺ y Mg²⁺, 4 a 4.5 para Na⁺ y HCO₃⁻, y 3 para K⁺, Cl⁻ y NO₃⁻ (los iones más grandes y menos hidratados toman a menores). Por encima de unos 0.5 mol/kg, o para agua de mar y salmueras, las ecuaciones de Pitzer y la teoría específica de interacción iónica (SIT) añaden términos de interacción específicos por ion y son los modelos aceptados.
Cortesía de AllCalculators.io
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