Qumica analtica cualitativaLa Actividad y el Coeficiente de actividad

Comportamiento no ideal de iones y molculas en solucin: ActividadEn soluciones acuosas diluidas los iones se comportan independientemente uno del otro. No se ve afectada su movilidad.Pero a medida que aumente su concentracin las interacciones electrostticas aumentan. Esto no solo afecta a la conductividad elctrica sino tambin la presin osmtica, temperatura de congelamiento y de ebullicin y sobre todo la capacidad de los iones de reaccionar qumicamente.

Para evaluar esta capacidad se utiliza el trmino actividad.La Actividad de un Ion se define como la concentracin aparente eficaz de acuerdo con la cual este Ion acta en las reacciones qumicas.Es la masa que acta realmente en las reacciones qumicas.Ejemplo: Solucin de HCl 0,1M HCl H+ + Cl-0,1M 0,1M 0,1MRealmente0,0814M 0,0814M

La relacin entre la actividad de un ion y su concentracin real se denomina coeficiente o factor de actividad ()

Luego:Generalmente < 1

Coeficiente de actividadEl coeficiente de actividad representa el grado de influencia de las fuerzas electrostticas de atraccin y repulsin.Si < 1:movimiento del ion esta limitado por fuerzas nter inicas y a< c.Si = 1:a = c, el Ion acta conforme a su comportamiento real. Para electrolitos fuertes esto solo se cumple si la concentracin es aproximadamente 0,0001M o menor.Para soluciones no muy concetradas de electrolitos dbiles puede considerarse ~ 1

Fuerza inicaLa teora de electrolitos fuertes empez a desarrollarse con Lewis y Randall en 1921:el de un electrolito dado es el mismo en soluciones que tengan la misma fuerza ionica ().La fuerza inica es la medida de la intensidad del campo elctrico que existe en la solucin. Se calcula:

Ci: concentracin de los ionesZi: carga respectiva de cada ion

Fuerza inicaLa fuerza aparece en cada una de las expresiones utilizadas para calcular los coeficientes de actividad.A) Ley limitante de Debye-Huckell: incorpora interacciones electroticas y movimiento trmico.

A = constante que rene varias constantes ( carga del electrn, constante dielctrica del solvente, temperatura absoluta)Para 0,005Para el H2O a 25CA = 0,512

B) Ley generalizada de Debye-Huckell: toma en cuenta el tamao de los iones. Para soluciones ms concentradas:

B = constante relacionada con el disolvente aprox. 0,328x108a 25C para el agua pura.ai = constante relacionada con el dimetro del ion hidratado. En iones monovalentes aprox. 3 a 4 x10-8

Aproximadamente:

Para 0,1Aproximacin de GuntelbergPara soluciones ms concentradas es necesario introducir coeficientes empricos cuyo significado fsico no se conoce bien. No hay teora satisfactoria para 0,5

Coeficiente de actividad medio( )Las ecuaciones anteriores evalan los coeficientes para cualquier especie inica sola, por lo que no puede comprobarse experimentalmente ya que no se puede preparar una solucin que contenga un solo ion.Experimnetalmnete si puede evaluarse y definir un coeficiente de actividad medio:

Coeficiente de actividad medioLas relaciones de Debye- Huckell y de Guntelberg pueden ampliarse a: