equllibrium constant in water
kan någon förklara för mig varför man tar bort H2O sedan när man räknar ut equilibrium konstanten för H2O ?
Kw= [H3O] x [H2O)
Det beror på att jämviktskonstanten egentligen är definierad utifrån ämnenas aktiviteter:
K = {H3O+}{OH-}/{H2O}2
För ämnen lösta i vatten vid låga koncentrationer kan man approximera aktiviteten med koncentrationer:
{H3O+} ≈ [H3O+]
{OH-} ≈ [OH-]
Vätskor och fasta ämnen har istället aktiviteten 1:
{H2O} = 1
vad menas med aktivitet?
Du kan tänka att det är ”effektiv koncentration”. Om du har en lösning med 5 mol/dm3 av någonting så kanske den rent kemiskt beter sig som om koncentrationen vore 3 mol/dm3.
okej, fattar fortfarande inte, tror jag kör fast i vad du menar med hur den kan bete sig likadant vad menar du med det?
Ett konkret exempel:
Om man har 1 mol/dm3 saltsyra bör pH vara -log(1)=0, men om man mäter pH-värdet kommer man att få ett annat värde. Det beror på att pH egentligen mäter aktiviteten av vätejoner {H+}, inte koncentrationen [H+] i lösningen. Förhållandet mellan dessa är:
{H+}=y*[H+]
där y kallas för aktivitetskoefficient, vilken man bl.a. kan uppskatta med Debye-Hückels ekvation:
https://en.wikipedia.org/wiki/Debye–Hückel_equation
I exemplet ovan får man att y=0,31 mol-1 vilket innebär att aktiviteten av vätejoner blir 0,31 i lösningen. Det innebär också att lösningens pH i själva verket är -log(0,31)=0,5 i lösningen vilket skulle stämma bättre överens med en mätning av pH.
Om vi istället tänker att koncentrationen av saltsyra var 0,01 mol/dm3 skulle vi förvänta oss pH 2. I detta fall har vi att y=0,89 mol-1 vilket ger att pH snarare ligger runt 2,05 vilket innebär att vi ligger mycket närmre det pH man får genom att approximera aktiviteten med koncentrationen.
Om man har koncentrerade lösningar så fungerar det inte längre att räkna med koncentrationen i jämvikter, pH osv. Samma sak gäller med gaser om trycket blir för högt - då fungerar inte ideala gaslagen. Det beror på att dessa situationer avviker så mycket från idealitet att de formler man normalt använder inte fungerar längre.
Aktivitet är alltså ett fenomen som existerar i naturen och det brukar liknas vid ”effektiv koncentration”, dvs även fast man har 1 mol/dm3 saltsyra så beter sig lösningen rent kemiskt som att den hade koncentrationen 0,31 mol/dm3. Det är svårt att förklara vad aktivitet egentligen är för något eftersom det inte är ett begrepp vi använder i vardagen.
