Активность ионов определяется по формуле. Активность и коэффициент активности

Долгое время СМИ вбивали нам в голову: спать нужно не меньше 8 часов, то есть проводить в постели треть жизни. Сейчас исследователи стали чуть более лояльными - отдыхать необходимо столько, сколько требует ваш организм (сейчас это можно узнать с помощью ), но лучше 6,5 - 7,5 часов в день. Тоже многовато. Во всех статьях пишут, что Леонардо да Винчи спал 2 часа в сутки и ничего - нарисовал «Мону Лизу» и много других классных картин. А Маргарет Тэтчер после 4 часов отдыха могла спокойно управлять страной. Как научиться мало спать и чувствовать себя бодрым и полным сил?

Уинстон Черчилль

Лучше всего нам известен распорядок дня Уинстона Черчилля, и это неудивительно: сэр Уинстон жил не так давно, активно занимался литературным трудом (за который даже получил Нобелевскую премию) и очень интересовал многочисленных биографов, которые охотились за каждым фактом его биографии. Господин премьер-министр просыпался в 7:30-8:00 утра и до 11:00 работал в постели - читал письма и газеты, отдавал распоряжения секретарям. В 5 часов вечера, после ланча и работы, он снова отправлялся спать - примерно на 1,5 часа, после чего приводил себя в порядок, основательно ужинал и снова работал до глубокой ночи. Итого получалось, что Черчилль проводил в постели примерно 6 часов в сутки - столько спим и мы в рабочие дни, но потом долго приходим в себя на выходных. Сэр Уинстон же комфортно себя чувствовал и без дополнительного воскресного отдыха. Секретом своей продуктивности он называл дневной сон. Еще во время Первой мировой войны Черчилль заметил, что даже самые сильные и трудоспособные офицеры, просыпающиеся рано утром, к полудню устают. Это заставило его перестроить собственный график: вставать на час позже - около 8:00 - и обязательно спать после обеда. Короткий отдых в середине дня позволял ему выполнять в два раза больше работы, чем делает обычный человек, спящий 6 часов один раз в день. Правила сиесты господин премьер-министр придерживался неукоснительно. Он мог заснуть прямо в здании парламента во время важного совещания и уверял, что таким образом спас Великобританию во время Второй мировой войны.

Многие исследователи считают двухфазный сон наиболее оптимальным вариантом, поскольку после обеда мы чувствуем естественную сонливость из-за оттока крови от нервной к пищеварительной системе. В южных странах, где жаркий климат делает желание поспать почти невыносимым, во время сиесты принято отдыхать всем: часа 2 в день здесь никто не работает. История знает много других примеров двухфазного отдыха. Например, в Средневековье люди спали так: с заката до глубокой ночи, час бодрствовали, и снова ложились в постель до рассвета. Перерыв между фазами приходился примерно на 2 часа - католическую утреню служили именно в это время, потому что горожане как раз не спали.

Маргарет Тэтчер

Премьер-министра Маргарет Тэтчер не зря называли «железной леди»: твердой рукой она управляла не только страной, но и собственным организмом. По словам очевидцев, баронесса Тэтчер спала всего 4 часа в сутки и, в отличие от своего кумира Уинстона Черчилля, никогда не отдыхала днем. Премьер-министр не позволяла себе отсыпаться даже на выходных: она работала в Рождество, работала, когда все остальные уходили спать, и вставала раньше других, чтобы снова работать. Это создавало сложности для ее преемника Джона Мейджора. Он понимал, что принимает страну, привыкшему к премьеру, который очень мало спит. Сам Мейджор проводил в постели около 8 часов.

Исследователи считают, что в мире есть около 1 % людей (может, значительно больше - точно этого никто не знает), которые по своей природе мало спят. 4 часов в день для них вполне достаточно для полноценного отдыха. К тому же с возрастом потребность во сне снижается: пожилые люди проводят в постели гораздо меньше времени, чем молодежь. Третью группу «малоспящих» составляют военные. Один британский генерал высыпался за 4 часа и ел только раз в день. Маргарет Тэтчер была пожилой леди, видевшей Вторую мировую войну и привыкшей к короткому отдыху, поэтому ее режим дня сложно назвать сверхъестественным. Но он оставался сверхтяжелым: помощники и коллеги премьер-министра говорили о том, насколько уставшей она выглядела после бесконечных совещаний и почти бессонных ночей. Но такую цену за успех заплатили многие великие люди.

Наполеон Бонапарт

Однажды у Наполеона спросили: «Сколько должен спать человек?». Он ответил: «Мужчина - 6 часов, женщина - 7 часов, дурак - 8 часов». Неизвестно, действительно ли французский император произносил эти слова, но этих рекомендаций он точно не придерживался. Во время военных действий спать было некогда: Наполеон проводил в походной койке 2 часа ночью и еще часа 2 днем. Будить императора разрешалось только в случае очень плохих новостей - все остальное могло подождать час-другой. Существует мнение, что скопившаяся усталость Наполеона стала причиной его провала на поле Ватерлоо.

В мирное время император спал около 7 часов - совсем как женщина из приписываемой ему цитаты. А после изгнания на остров Святой Елены и вовсе стал «дураком». Скучная жизнь на острове заставила Наполеона больше времени проводить в постели. Об идеальных (по его мнению) 3-4 часах сна в день он забыл.

Леонардо да Винчи

Существует легенда, что самого экстремального режима сна придерживался Леонардо да Винчи. Художник якобы спал по 20 минут каждые 4 часа, что позволило ему тратить на сон всего 2 часа в день, а все остальное время посвящать своим шедеврам. На этот слух ссылаются очень многие издания, но почему-то ни одно из них не дает никаких доказательств - ни дневниковых записей да Винчи, ни свидетельств современников. Последние, напротив, часто говорили о том, что художник мог работать над своими полотнами сутки, забывая о сне и еде. Довольно сложно себе представить человека, который в размеренную доэлектрическую эпоху Возрождения вдруг додумался спать таким противоестественным образом. Но личность Леонардо да Винчи традиционно вызывает неуемный интерес у любителей всяких списков. Активно продвигаются версии, что главный гений Возрождения не ел мясо, страдал от дефицита внимания, дислексии и еще бог знает чего, в общем, был самым модным парнем своего времени

Но «режим сна да Винчи» действительно существует, только называют его полифазным. Сторонники обосновывают его так: сон делится на быструю и медленную фазу, причем от последней можно без последствий отказаться. Медленная фаза занимает большую часть времени, во время которого восстанавливаются клетки и систематизируется вся накопленная за день информация. «Быстро» человек спит всего 10 - 15 минут, но за это время организм успевает подготовиться к пробуждению и еще раз обработать информацию. Мозг, перестроенный под полифазный режим, пропускает медленную фазу и сразу впадает в быструю, благодаря чему отлично восстанавливается за отведенные 20 минут.

В мире достаточное количество людей, которые практикуют полифазный сон годами и пишут многочисленные книги о том, как это замечательно, но исследователи считают такие эксперименты скорее вредными. Доктора военных баз, проверявшие способность солдат мало спать, отмечали, что эффективность их подопечных падала, а внимание притуплялось, хотя сами испытуемые не чувствовали накопленной усталости. Многие люди пробовали полифазный сон и потом описывали свои ощущения в СМИ или соцсетях. Мало кому удавалось перетерпеть «период зомби» - первые 10 дней режима, на протяжении которых организм подстраивается под новые условия. Как правило, экспериментаторы заболевали или просто-напросто срывались и спали сутки напролет. Некоторые из тех, кто все-таки смог продержаться несколько месяцев, заканчивали опыт, якобы потому что им не удалось синхронизироваться с родными и коллегами. Но вероятнее всего, они просто не смогли жить в таком ритме: люди, практикующие полифазный сон, должны постоянно двигаться, работать и прибегать к всевозможным , чтобы не заснуть. И нет никаких доказательств того, что выкроенное таким образом время будет продуктивно потрачено.

Томас Эдисон

Великие физики Томас Эдисон и Никола Тесла тоже по слухам спали не более 3 часов в сутки. Бывшие соперниками в реальной жизни, они будто бы соревновались еще и в том, кто из них меньше спит и эффективнее тратит свое время. Эдисон всегда с презрением относился ко сну, считая, что чем больше человек отдыхает, тем он ленивее. Логика Эдисона была проста: человек всегда ест больше, чем необходимо для жизнедеятельности, потому что любит еду и не желает себя в ней ограничивать. То же самое с отдыхом: люди спят в 2-3 раза больше необходимого, просто потому что им это нравится. Современники физика утверждали, что он тоже всегда спал больше, чем ему хотелось бы, но меньше, чем обычный человек. Он часто ложился вздремнуть посреди дня, причем руководствовался не каким-то особым режимом, а естественным желанием поспать. В дневнике, который он вел в 40 лет, много внимания уделено качеству ночного отдыха. Видимо, великий физик все-таки позволил себе спать чуть больше, чтобы с новыми силами продолжать работу.

Никола Тесла

Никола Тесла всегда пытался доказать, что его работа продуктивнее работы Эдисона. Он уверял, что и спит меньше бывшего работодателя, и методы выбирает более эффективные. На самом деле сложно сказать, кто из физиков спал больше. Тесла действительно мог работать над важным проектом сутками напролет, но потом выпасть из жизни на целый день. В менее напряженное время ученый дремал урывками, но не придерживался никакого особенного графика - на это просто не было времени. Тесла в самом деле много работал и ложился спать уже тогда, когда силы иссякали. Коллеги говорили, что такой режим убьет его, но физик прожил 86 лет. Правда, некоторые утверждают, что ближе к 30 годам Тесла немного сошел с ума: сна оказалось слишком мало и организм в конце концов не выдержал напряжения. Никаких доказательств этому нет, хотя нельзя не признать, что многие великие люди буквально выгорали на своем поприще.

Известно, что сон необходим нашему организму. Это источник молодости, красоты и здоровья. Во время сна отдыхают все органы, нервная система, идет обработка информации. Следовательно, мы меньше страдаем от стресса и депрессии, внимание и концентрация.

Разным людям необходимо разное количество сна. Одни спят по 5-6 часов и чувствуют себя отлично, а другим бывает мало и 9-ти часов. Это вполне нормально, ведь у каждого человека свои биологические часы.

Чтобы чувствовать себя хорошо, работать продуктивно, заниматься творчеством и спортом, желательно знать, сколько нужно спать. Здесь необходимо учитывать не только количество времени, но и время суток. Некоторые люди предпочитают рано ложиться, другие – не могут проснуться на работу. Чтобы высыпаться, желательно учитывать свои биологические ритмы и придерживаться .

А что касается сна известных людей?

Существует миф, что гении спят мало. Конечно, истории известны такие примеры, но их немного. Все-таки большинство известных людей спали 7-8 часов, только в разное время.

Самые известные примеры людей, которые спали мало. Наполеон спал 4 часа. Чаще всего с 12-ти до 2-ух часов ночи и с 5-ти до 7-ми часов утра. Он считал, что мужчины спят 4 часа, женщины -5, а 6 часов спят идиоты. Маргарет Тэтчер спала не более 5-ти часов в сутки. Она считала, что лучше поспать полтора часа, но иметь приличную прическу. Уинстон Черчилль спал около 4-ех часов ночью и 1 час днем. Ночью он обычно спал с 3-ех до 7-ми часов утра. Леонардо да Винчи считал, что по утрам в 6-10 раз. Он выработал свой режим: спал 15 минут, потом 4 часа работал, и так постоянно. У него все сны были кратковременными. Сальвадор Дали , можно сказать, вообще не спал. Он ставил на пол металлический поднос, а в пальцах зажимал ложку. Как только он начинал дремать, ложка падала и будила его.

Примеры известных людей, которые мало спали, поражают. Но не нужно думать, что если вы ограничите сон, то станете гением. Все-таки большинству людей необходимо спать 7-8 часов в сутки. Некоторые считают, что Бальзак спал мало. Но это не так. Он просто не спал ночью. Он ложился спать в 5 или 6 часов вечера и спал до часу ночи. Ему так было комфортно, а ночью он предпочитал творить свои произведения. А Альберт Эйнштейн всегда спал по 10-12 часов. Он считал долгий и полноценный сон залогом ясного ума, креативности и гениальности.

Известные люди, которые создали великие произведения и сделали научные открытия, спали по-разному. Сон мало влияет на гениальность, творческие способности и потенциал. А вот знать свои потребности и биологические ритмы просто необходимо. Это сэкономит время, поможет и повысит продуктивность работы.

Интересные факты про сон в видео:

Активность компонентов раствора - это концентрация компонентов, рассчитанная с учетом их взаимодействия в растворе. Термин «активность» был предложен в 1907 году американским ученым Льюисом в качестве величины, использование которой поможет сравнительно просто описать свойства реальных растворов.

Инструкция

Существуют разнообразные экспериментальные методы определения активности компонентов раствора. Например, по повышению температуры кипения исследуемого раствора. Если эта температура (обозначьте ее символом T) выше, чем температура кипения чистого растворителя (То), то натуральный логарифм активности растворителя вычисляется по следующей формуле: lnA = (-?H/RT0T) х?T. Где, ?Н – теплота испарения растворителя в температурном интервале между То и Т.

Можете определить активность компонентов раствора по понижению температуры замерзания исследуемого раствора. В этом случае, натуральный логарифм активности растворителя рассчитывается по следующей формуле: lnA = (-?H/RT0T) х?T, где, ?H – теплота замерзания раствора в интервале между температурой замерзания раствора (Т) и температурой замерзания чистого растворителя (То).

Рассчитайте активность с помощью метода изучения равновесия химической реакции с газовой фазой. Предположим, у вас проходит химическая реакция между расплавом оксида какого-нибудь металла (обозначьте его общей формулой МеО) и газом. Например: МеО + Н2 = Ме + Н2О - то есть оксид металла восстанавливается до чистого металла, с образованием воды в виде водяного пара.

В этом случае константа равновесия реакции рассчитывается следующим образом: Кр = (pH2O х Аме) / (рН2 х Амео), где p – парциальное давление паров водорода и воды соответственно, А – активности чистого металла и его оксида соответственно.

Вычислите активность методом вычисления электродвижущей силы гальванического элемента, образованного раствором или расплавом электролита. Этот способ считается одним из самых точных и надежных для определения активности.

Оборачиваемость капитала – это скорость прохождения денежными средствами различных стадий производства и обращения. Чем больше скорость обращения капитала, тем большую прибыль получит организация, что говорит о росте ее деловой активности.

Инструкция

Оборачиваемость активов в оборотах рассчитайте делением размера выручки на среднегодовую стоимость активов.

где А – среднегодовая стоимость активов (всего капитала)-
В – выручка за анализируемый период (год).

Найденный показатель укажет, какое количество оборотов совершают средства, вложенные в имущество организации за анализируемый период. При росте значения данного показателя повышается деловая активность фирмы.

Разделите длительность анализируемого периода на оборачиваемость активов, тем самым вы найдете длительность одного оборота. При анализе следует учесть, что чем меньше значение данного показателя, тем лучше для организации.

Для наглядности используйте таблицы.

Рассчитайте коэффициент закрепления оборотных активов, который равен средней сумме оборотных активов за анализируемый период, деленных на выручку организации.

Данный коэффициент говорит о том, сколько оборотных средств затрачено на 1 рубль реализованной продукции.

Теперь сделайте расчет продолжительности операционного цикла, который равен длительности оборота сырья и материалов, плюс длительность оборота готовой продукции, плюс длительность оборота незавершенного производства, а также длительность оборота дебиторской задолженности.

Данный показатель должен рассчитываться за несколько периодов. Если замечена тенденция к его росту, это говорит об ухудшении состояния деловой активности компании, т.к. при этом замедляется оборачиваемость капитала. Поэтому у компании повышаются потребности в денежных средствах, и она начинает испытывать финансовые затруднения.

Помните, что продолжительность финансового цикла - это продолжительность операционного цикла за минусом длительности оборота кредиторской задолженности.

Чем меньшее значение имеет данный показатель, тем выше деловая активность.

На оборачиваемость капитала влияет и коэффициент устойчивости экономического роста. Этот показатель считается по формуле:

(Чпр-Д)/ Ск

где Чпр - чистая прибыль компании;
Д – дивиденды;
Ск - собственный капитал.

Данный показатель характеризует средний темп роста развития организации. Чем выше его значение, тем лучше, так как это говорит о развитии предприятии, расширении и росте возможностей для повышения его деловой активности в последующих периодах.

Полезный совет

Понятие «активность» тесно связано с понятием «концентрация». Их взаимоотношение описывается формулой: В = А/С, где А – активность, С – концентрация, В – «коэффициент активности».

Всесторонний анализ довольно многочисленных способов вычисления активности составляет один из главных разделов современной термодинамической теории растворов. Нужные сведения можно найти в специальных руководствах. Ниже кратко рассмотрены только некоторые простейшие методы определения активности:

Вычисление активности растворителей по давлению их насыщенных паров. Если достаточно изучены летучесть чистой фазы растворителя и ее уменьшение, вызываемое наличием растворенных веществ, то активность растворителя вычисляется прямо по отношению (10.44). Давление насыщенного пара растворителя часто существенно отличается от летучести Но опыт, да и теоретические соображения показывают, что отклонение давления пара от летучести (если говорить об отношении остается приблизительно одинаковым для растворов не слишком большой концентрации. Поэтому приближенно

где давление насыщенного пара над чистым растворителем, тогда как давление насыщенного пара растворителя над раствором. Поскольку понижение давления насыщенного пара над растворами хорошо изучено для многих растворителей, то соотношение оказалось практически одним из наиболее удобных для вычисления активности растворителей.

Вычисление активности растворенного вещества по равновесию в двух растворителях. Пусть вещество В растворено в двух не смешивающихся друг с другом растворителях . И допустим, что активность (как функция концентрации В) изучена; обозначим ее Тогда нетрудно вычислить активность того же вещества В в другом растворителе А для всех райновесных концентраций. Понятно, что при этом нужно исходить из равенства химических потенциалов вещества В в равновесных фазах Однако равенство потенциалов не означает, что равны активности. Действительно, стандартные состояния В в растворах не одинаковы; они различаются разной энергией взаимодействия частиц вещества В с растворителями и эти стандартные состояния, вообще говоря, не равновесны друг с другом. Поэтому не одинаковы и летучести В в этих стандартных состояниях Но для рассматриваемых нами равновесных концентраций и А летучести В в этих фазах тождественны равн Поэтому для всех равновесных концентраций отношение активностей обратно пропорционально отношению летучестей В в стандартных состояниях

Этот простой и удобный способ вычисления активности вещества в одном растворителе по активности того же вещества в другом растворителе становится неточным, если один из этих растворителей заметно смешивается с другим.

Определение активности металлов измерением электродвижущей силы гальванического элемента. Следуя Льюису [А - 16], поясним этот способна примере твердых растворов меди и серебра. Пусть один из электродов, гальванического элемента изготовлен из совершенно чистой меди, а другой

электрод - из твердого раствора меди и серебра интересующей нас концентрации меди. Вследствие неодинаковых значений химического потенциала меди в этих электродах возникает электродвижущая сила та, которая при валентности носителей тока электролита растворов окисной меди для закйсной меди связана с разностью химических потенциалов меди соотношением

где число Фарадея; активность чистой фазы меди Приняв во внимание численные значения (10.51) можно переписать так ):

Вычисление активности растворителя по активности растворенного вещества. Для бинарного раствора (вещества В в растворителе А) по уравнению Гиббса-Дюгема (7.81) при и с учетом (10.45)

Поскольку в данном случае то и поэтому

Прибавляя это соотношение к (10.52), получаем

Интегрируем это выражение от чистой фазы растворителя когда до концентрации растворенного вещества Учитывая, что для стандартного состояния растворителя находим

Таким образом, если известна зависимость активности растворенного вещества В от его мольной доли, то графическим интегрированием (10.52) можно вычислить активность растворителя.

Вычисление активности растворенного вещества по активности растворителя. Нетрудно убедиться, что для вычисления активности растворенного вещества получается формула

симметричная (10.52). Однако в данном случае оказывается, что графическое интегрирование трудно выполнить с удовлетворительной точностью.

Льюис нашел выход из этого затруднения [А - 16]. Он показал, что подстановка простой функции

приводит формулу (10.53) к виду, удобному для графического интегрирования:

Здесь число молей вещества В в растворителя А. Если молекулярный вес растворителя, то

Вычисление активности растворителя по точкам отвердевания раствора. Выше была рассмотрена зависимость активности от состава растворов, причем предполагалось, что температура и давление постоянны. Именно для анализа изотермических изменений состава растворов представление об активности наиболее полезно. Но в некоторых случаях важно знать, как изменяется активность с температурой. На использовании температурного изменения активности основан один из наиболее важных способов определения активностей - по температурам отвердевания растворов. В дифференциальной форме получить зависимость активности от температуры нетрудно. Для этого достаточно сопоставить работу изменения состава раствора при от стандартного состояния до концентрации с работой того же процесса при или же просто повторить рассуждения, приводящие для летучести к формуле (10.12).

Химический потенциал растворов аналитически определяется через активность в точности так же, как для чистых фаз через летучесть. Поэтому для активностей получается та же формула (10.12), в которой место занимает разность парциальных энтальпий компонента в рассматриваемом состоянии и в его стандартном состоянии:

Здесь производная по температуре берется при неизменном составе раствора и постоянном внешнем давлении. Если известны парциальные теплоемкости, то по соотношению можно принять что после подстановки в (10.54) и интегрирования приводит к формуле

Льюис показал на примерах [А - 16], что для металлических растворов приближенное уравнение (10.55) пригодно с точностью до нескольких процентов в интервале температур 300-600° К.

Применим формулу (10.54) к растворителю А бинарного раствора вблизи точки отвердевания раствора, т. е. считая, что Более высокую

точку плавления чистой твердой фазы растворителя обозначим через а понижение точки отвердевания раствора обозначим

Если в качестве стандартного состояния принять чистую твердую фазу, то величина будет означать приращение парциальной энтальпии одного моля растворителя при плавлении, т. е. парциальную теплоту

плавления Таким образом, по (10.54)

Если принять, что

где мольная теплота плавления чистого растворителя при теплоемкости вещества А в жидком и твердом состояниях, и если при интегрировании (10.56) воспользоваться разложением подынтегральной функции в ряд, то получается

Для воды как растворителя коэффициент при в первом члене правой части равен

Вычисление активности растворенного вещества по точкам отвердевания раствора. Подобно тому, как это было сделано при выводе формулы (10.52), воспользуемся уравнением Гиббса - Дюгема; применим его для бинарного раствора, но, в отличие от вывода формулы (10.52), не будем переходить от числа молей к мольным долям. Тогда получим

Совмещая это с (10.56), находим

Далее, будем иметь в виду раствор, содержащий указанные числа молей в растворителя, имеющего молекулярный вес В этом случае Заметим, что для растворов в воде коэффициент при в (10.58) получается равным Для интегрирования (10.58) вводят следуя Льюису, вспомогательную величину

(Для растворов не в воде, а в каком-либо другом растворителе вместо 1,86 подставляется соответствующее значение криоскопической константы.) В итоге получается [А - 16]

Электрохимия

Активность ионов. Ионная сила раствора. Зависимость коэффициента активности иона от ионной силы раствора. Теория Дебая-Хюккеля.

Активность (ионов) - эффективная концентрация с учетом электростатического взаимодействия между ионами в растворе. Активность отличается от концентрации на некоторую величину. Отношение активности (а) к концентрации вещества в растворе (с, в г-ион/л) называется коэффициентом активности: γ = a/c.

Ионная сила раствора - мера интенсивности электрического поля, создаваемого ионами в растворе. Полусумма произведений из концентрации всех ионов в растворе на квадрат их заряда. Формула впервые была выведена Льюисом:

где cB - молярные концентрации отдельных ионов (моль/л), zB заряды ионов

Суммирование проводится по всем типам ионов, присутствующих в растворе. Если в растворе присутствуют два или несколько электролитов, то вычисляется общая суммарная ионная сила раствора. Для электролитов, в которых присутствуют многозарядные ионы, ионная сила обычно превышает молярность раствора.

Ионная сила раствора имеет большое значение в теории сильных электролитов Дебая - Хюккеля. Основное уравнение этой теории (предельный закон Дебая - Хюккеля) показывает связь между коэффициентом активности иона ze и ионной силы раствора I в виде: где γ - коэффициент активности, А - постоянная, не зависящая от заряда иона и ионной силы раствора, но зависящая от диэлектрической постоянной растворителя и температуры.

Отношение активности (a) к общей концентрации вещества в растворе (c, в моль/л), то есть активность ионов при концентрации 1 моль/л, называется коэффициентом активности :

В бесконечно разбавленных водных растворах неэлектролитов коэффициент активности равен единице. Опыт показывает, что по мере увеличения концентрации электролита величины f уменьшаются, проходят через минимум, а затем снова увеличиваются и становятся существенно большими единицы в крепких растворах. Такой ход зависимости f от концентрации определяется двумя физическими явлениями.

Первое особенно сильно проявляется при малых концентрациях и обусловлено электростатическим притяжением между противоположно заряженными ионами. Силы притяжения между ионами преобладают над силами отталкивания, т.е. в растворе устанавливается ближний порядок, при котором каждый ион окружен ионами противоположного знака. Следствием этого является усиление связи с раствором, что находит отражение в уменьшении коэффициента активности. Естественно, что взаимодействие между ионами возрастает при увеличении их зарядов.

При возрастании концентрации все большее влияние на активность электролитов оказывает второе явление, которое обусловлено взаимодействием между ионами и молекулами воды (гидратацией). При этом в относительно концентрированных растворах количество воды становится недостаточным для всех ионов и начинается постепенная дегидратация, т.е. связь ионов с раствором уменьшается, следовательно, увеличиваются коэффициенты активности.

Известны некоторые закономерности, касающиеся коэффициентов активности. Так, для разбавленных растворов (приблизительно до m = 0,05) соблюдается соотношение 1 - f = k√m. В несколько более разбавленных растворах (т ≈ 0,01) величины f не зависят от природы ионов. Это обусловлено тем, что ионы находятся на таких расстояниях друг от друга, на которых взаимодействие определяется только их зарядами.

При более высоких концентрациях наряду с зарядом на величину активности начинает оказывать влияние и радиус ионов.

Для оценки зависимости коэффициентов активности от концентрации в растворах, где присутствует несколько электролитов, Г. Льюис и М. Рэндалл ввели понятие о ионной силе I, которая характеризует интенсивность электрического поля, действующего на ионы в растворе. Ионная сила определяется как полусумма членов, полученных умножением моляльностей каждого иона mi на квадрат его валентности Zi:

I = 1/2∑miZi. (IX.18)

ДЕБАЯ - ХЮККЕЛЯ ТЕОРИЯ , статистич. теория разбавленных растворов сильных электролитов, позволяющая рассчитать коэф. активности ионов. Основана на предположении о полной диссоциации электролита на ионы, которые распределены в растворителе, рассматриваемом как непрерывная среда. Каждый ион действием своего электрич. заряда поляризует окружение и образует вокруг себя некоторое преобладание ионов противоположного знака - т. наз. ионную атмосферу. В отсутствие внеш. электрич. поля ионная атмосфера имеет сферич. симметрию и ее заряд равен по величине и противоположен по знаку заряду создающего ее центр. иона. Потенциал j суммарного электрич. поля, создаваемого центр. ионом и его ионной атмосферой в точке, расположенной на расстоянии r от центр. иона, м.б. рассчитан, если ионную атмосферу описывать непрерывным распределением плотности r заряда около центр. иона. Для расчета используют ур-ние Пуассона (в системе СИ):

n2j = -r/ee0,

где n2-оператор Лапласа, e - диэлектрич. проницаемость растворителя, e0 - электрич. постоянная (диэлектрич. проницаемость вакуума). Для каждого i-го сорта ионов r описывается ф-цией распределения Больцмана; тогда в приближении, рассматривающем ионы как точечные заряды (первое приближение Д.-Х.т.), решение ур-ния Пуассона принимает вид: где z - зарядовое число центр. иона, rd - т. наз. дебаевский радиус экранирования (радиус ионной атмосферы). На расстояниях r > rd потенциал j становится пренебрежимо малым, т. е. ионная атмосфера экранирует электрич. поле центр. иона.

В отсутствие внешнего электрического поля ионная атмосфера имеет сферическую симметрию, и её заряд равен по величине и противоположен по знаку заряду создающего её центрального иона. В этой теории не уделено почти никакого внимания образованию пар противоположно заряженных ионов путём непосредственного взаимодействия между ними.