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Aktivität von Ionen

Ionenaktivität, effektive Ionenkonzentration: Konzentrationsangabe für Ionen in Lösung. In verdünnten Lösungen ( < 0,01-molar) entspricht die Aktivität ai eines Ions i in Lösung gemäss dem Henryschen Gesetz auch seiner Konzentration ci. Die in weniger verdünnten und damit nicht-idealen Lösungen herrschenden interionischen Wechselwirkungen behindern die freie Beweglichkeit der Ionen (Debye-Hückel-Theorie). Die Aktivität der Ionen einer solchen Lösung ist geringer ist als ihre Konzentration. Zur Beschreibung dieses Sachverhalts wird ein konzentrationsabhängiger Aktivitätskoeffizient fi eingeführt. Es gilt ai = fi × ci, mit fi Aktivität von Ionen 1 für ci Aktivität von Ionen 0.

Der Zusammenhang zwischen dem chemischen Potential mi eines gelösten Ions i und seinem Aktivitätkoeffizienten fi ist gegeben durch mi = miid + RT ln fi, mit dem chemischen Potential miid des Ions in einer idealen Lösung, der idealen Gaskonstante R und der absoluten Temperatur T.

Da Anionen und Kationen in der Lösung immer gleichzeitig vorhanden sind, lassen sich die Abweichungen vom idealen Verhalten nur den beiden Ionenarten gleichermassen zuordnen. Der experimentellen Bestimmung zugänglich ist daher nur der mittlere Aktivitätskoeffizient (f ± )n + m = (fi + )n × (fi-)m für einen Elektrolyten (im + )n(in-)m.

 

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