‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

10. Ünite - Elektrolit Çözeltiler
265
25°C’de sudaki iyon yar›çap› 181 pm olan Cl – iyonlar›n›n standart hidratasyon ÖRNEK 10.8:
Gibbs serbest enerjisini hesaplay›n›z.
Çözüm:
Veriler Eflitlik 10.36’da yerine yaz›larak,
2
o
z
2
4
∆G
i
4 1
1
hid = – (6,86× 10 ) = – (6,86×
10 ) = – 379 kJ mol – ri
181
fleklinde hesaplan›r.
Elektrolit Çözeltilerde Aktiflik
Çözeltideki iyonlar›n birbirleri ve çözücü molekülleri ile kuvvetli etkileflimlerinden
dolay›, elektrolit çözeltileri çok düflük deriflimlerde bile ideallikten sapma gösterirler.
Bu nedenle, hesaplamalarda çözelti deriflimi yerine aktifli¤in kullan›lmas› daha
uygundur. Ünite 7’de gerçek bir çözeltide çözünmüfl bir maddenin kimyasal
potansiyeli, aktifli¤ine ba¤l› olarak,
µ = µ° + RT lna
fleklinde verilmiflti. Aktiflik ile molalite aras›ndaki iliflki ise afla¤›daki eflitlikteki gibi
ifade edilir.
a = γ (m/m°) (10.37)
Burada; γ aktiflik katsay›s›n›, m molaliteyi ve m° = 1 mol kg –1 olup, standart hali
karakterize eden bir çözeltinin molalitesini göstermektedir. Çözelti düflük molalitelerde
ideal hale yaklafl›rken, aktiflik katsay›s› 1’e yaklafl›r. Çözeltideki katyon ve
anyonlar için kimyasal potansiyeller; µ + ve µ – afla¤›daki gibi yaz›labilir.
µ + = µ° + + RT lna + = µ° + + RT ln(γ + m + /m°) (10.38)
µ – = µ° – + RT lna – = µ° – + RT ln(γ – m – /m°) (10.39)
‹deal bir çözeltideki iyonlar için molar Gibbs serbest enerjisi afla¤›daki eflitlikle
ifade edilebilir.
G m
ideal = µ +
ideal + µ –
ideal (10.40)
Gerçek bir çözelti için molar Gibbs serbest enerjisi ise,
G m = µ + + µ – = µ ideal + + µ ideal – + RT lnγ + + RT lnγ –
= G ideal m + RT lnγ + γ – (10.41)
fleklinde yaz›l›r. γ + γ – çarp›m›na, katyon ve anyonun ayr› ayr› katk›s›n› belirleyecek
herhangi bir deneysel yöntem bulunmad›¤›ndan, burada izlenecek yol niceliklerin
geometrik ortalamas›n›n al›nmas›d›r. Buna göre 1:1 elektrolitler için ortalama aktiflik
katsay›s›, γ ± afla¤›daki eflitlikle ifade edilir.
γ ± = (γ + γ – ) 1/2 (10.42)
1:1 elektrolit, elektrolitin
çözeltide %100 iyonlaflt›¤›
durum için katyon say›s›n›n
1 ve anyon say›s›n›n 1
oldu¤unu ifade eder.