Activiteit van Na2(N2O2)

[VraagSchaap]

Beste lezers,

Ik ben een oefening aan het proberen te maken, waar ik niet uit kom.

Het gaat erom om de activiteit uit te rekenen van het zout Na₂(N₂O₂).

De opgave is als volgt:

Indien 53g van het zout Na₂(N₂O₂) in 1,0 Liter water wordt gebracht, wat is dan de totale activiteit van de ionen?

Ik heb dit zelf als volgt proberen op te lossen, maar ik kom er nog niet helemaal uit.

Na₂(N₂O₂) _(s) -> 2 Na⁺ _(aq) + (N₂O₂) ^2- _(aq

Met een MolaireMassa van 106 g/mol, kom ik uit op 0,5 mol.

Dus concentratie c(Na+) = n / v = 1 mol / 1 L = 1 M

en concentratie (N2O2) = 0,5 mol / 1 L = 0,5 M

De formules die in ons formuleboekje staan zijn:

a = f * Mr

- log fi = 0,5 Zi² √(u)

u = 0,5 Σ Ci Zi²

Hiermee heb ik dus geprobeerd a_totaal uit te rekenen.

Maar ik loop vast.

u = 0,5 * ( 1M * 1²) + 0,5 * (-2)² ) = 1,5

NNNNN - ( 0,5 * Zi ^{2 *}√(1,5) )

fi = 10 ^

Klopt dit tot zover? en welke Zi moet ik hier dan invullen?

Alvast bedankt.

[Typhoner]

Je gebruikt dus de zogenaamde Debye-Hückel limietwet om de activiteitscoëfficiënt f_i (en daaruit de activiteiten a_i) van de ionen te bereken.

Zoals ook wel te lezen valt in het gelinkte artikel moet je voor elk ion apart de f_i (γ_i in het artikel) uitrekenen. De ionaire sterkte μ (I in het artikel) is uiteraard altijd hetzelfde (want geld voor de hele oplossing).

Misschien ben ik wat met veel termen aan het gooien, maar ik meen dat een rudimentaire kennis van deze concepten wel nodig is als je ze wil gebruiken. (al is het maar om gewoon wat makkelijker te kunnen communiceren)

[VraagSchaap]

Dank je wel voor je antwoord!

Het is nu al wat duidelijker. Dus als het goed is kan ik de u die ik heb dus gebruiken.

fi _Na = 10 ^{-0,5* 1 * √(1,5)} = 0,244

fi _N2O2 = 10 ^{-0,5* 4 * √(1,5)} = 3,55 * 10^-3

a_Na = 0,244 * 1 M = 0,244

a_N2O2 = 3,55 * 10^-3 * 0,5 M = 1,78 * 10^^-3

a_{totaal= 0,245 == 0,25}



Nog enkele vragen:

- Klopt deze berekening zo?

- Wat is de eenheid van activiteit?

- De activiteit van Na is dus veel groter als van N202, hoe komt dit?

[Typhoner]

Klopt deze berekening zo?

Ja, buiten wat slordige notaties (het gaat hier om Na⁺ en N2O2^2-). Ook weet ik niet precies wat een totale activiteit eigenlijk is (de som van de individuele activiteiten lijkt echter redelijk).

Wat is de eenheid van activiteit?

Interessante vraag. Formeel gezien is een activiteit dimensieloos. In ideale oplossingen is deze gelijk aan de molariteit van het ion gedeeld door de standaardconcentratie (1 M), dus krijg je iets dimensieloos. In reële gevallen moet je nog bricoleren door een activiteitscoëfficient erbij te gooien. In die zin is de notatie a = f c, fout, gezien c wel een dimensie heeft en a en f niet.

De activiteit van Na is dus veel groter als van N202, hoe komt dit?

de concentratie is natuurlijk al groter, maar je ziet ook het grote belang van de lading: de oorsprong van de Debye-Hückeltheorie ligt in het idee dat ionen wordt omringd/afgeschermd door andere ionen van tegengestelde lading. Hoe groter de lading van het ion, hoe sterker dit omringd is, zou je kunnen zeggen.

[VraagSchaap]

Bedankt voor de verheldering!