溶液与混合物
活度
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想象一个挤满人的房间,大家不停地互相碰肩。屋里也许有一百个人,但由于种种推挤,每个人真正能自由行动的程度,都比单看人数所暗示的要小。活度就是化学版的这个想法:它是溶质的有效浓度——把拥挤和相互作用都考虑进去之后,它实际上表现得「像有多少」。
正式地说,某组分的活度等于它的浓度(或摩尔分数)乘以一个叫活度系数的修正项。在完美理想、无限稀的溶液中,这个系数为 1,活度恰好等于浓度。当溶液变浓,或它的粒子之间彼此吸引、排斥时,活度就偏离了简单的浓度,从而抓住了该物质真正能施加的热力学「推力」。
活度之所以重要,是因为平衡和能量的真正定律是用活度、而非浓度写就的。平衡常数、化学势和电极电势,全都靠活度来在拥挤、非理想的溶液中保持准确。对于日常的稀溶液,你尽可以用浓度;但对于浓盐水、血液或海水,这种差别就变得举足轻重了。
在浓盐溶液中,离子彼此妨碍,于是这些盐「表现得」好像比瓶子标签上的浓度更稀——它的活度低于其名义浓度。
活度 = 计入拥挤与相互作用之后的有效浓度。
活度是无量纲的——它是相对于选定的标准态来度量的,所以即便浓度有单位,活度也不带单位。按惯例,纯固体或纯液体的活度取为 1,这正是它们从平衡表达式中消失的原因。
又称
另见