Raumbedarf und Aktivitätskoeffizienten starker Elektrolyte in wäßriger Lösung

Abstract

Der Konzentrationsverlauf der Aktivitätskoeffizienten starker Elektrolyte wird mit dem Zustandsverhalten realer Gase verglichen. Für die Verteilung stark hydratisierter Ionen in der Ionenwolke wird eine Beziehung abgeleitet, die den Einfluß der gegenseitigen Raumverdrängung berücksichtigt. Charakteristisch für diese Verteilungsfunktion ist die Annahme teilweiser Durchdringung der Hydrathüllen entgegengesetzt geladener Ionen. Durch Einführung dieser Verteilungsfunktion an Stelle der einfachen Boltzmann-Verteilung in die Debye-Hückelsche Theorie zweiter Näherung gelingt es, den Verlauf der Aktivitätskoeffizienten einschließlich des Minimums und des Wiederanstiegs bei höheren Konzentrationen wiederzugeben, wie an einigen Beispielen 1-1-wertiger, 1-2- und 1-3-wertiger Elektrolyte gezeigt wird. Für die in die Berechnung eingehende empirische Konstante α ergeben sich bei ihrer Deutung als „mittlerer Hydratradius“ Werte, die mit anderweitigen Erfahrungen über die Hydratation der Ionen in Einklang stehen. Auf weitere Anwendungen dieser Verteilungsfunktion wird hingewiesen.