活量についての質問です。

質問

活量の問題を解いているのですが解き方が分かりません。どなたか教えてください。

「0.0020 M Na2SO4と0.0010 M Al2(SO4)3を含む溶液中の全ての化学種の活量係数を計算せよ。」
という問題で解答がNa^+: 0.87 SO4^2-:0.56 Al^3+:0.34となっていました。

Na2SO4⇌2Na^+ ＋SO4^2-
Al2(SO4)3⇌2Al^3+ ＋3SO4^2-
とそれぞれなり、-logf=(0.51・Z^2√µ)/(1+√µ）を使うところまでは分かっているのですが、どうしてその答えになるのかわかりません。

どなたかご教授お願いします。

回答No.1

nious · ベストアンサー

Al^3+ の加水分解は無視します。すると、

イオン強度：μ≒(1/2)・([Na^+]＋9[Al^3+]＋4[SO4^2-])＝{2・0.0020＋9・2・0.0010＋4・(0.0020＋3・0.0010)}＝0.021

イオンの活量係数をγ、電荷をz、水和イオンの直径(?)を r とすれば、デバイ・ヒュッケルの理論は次の式で表せます。(25℃)

log(γ)＝‐(z^2・0.51・√μ)/(1＋0.33・r・√μ)

従って、

log(γNa^+)＝‐(1・0.51・√μ)/(1＋0.33・4・√μ)＝‐0.0620 → γNa^+＝0.87

log(γSO4^2-)＝‐(4・0.51・√μ)/(1＋0.33・4・√μ)＝‐0.248 → γSO4^2-＝0.56

log(γAl^3+)＝‐(9・0.51・√μ)/(1＋0.33・9・√μ)＝‐0.465 → γAl^3+＝0.34

お礼

分かり易く教えて頂きありがとうございました。どうやらイオン強度の求め方を間違えていたみたいです。