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什麼是離子活度

離子活度是指電解質溶液中參與電化學反應的離子的有效濃度。它與離子的實際濃度之間存在定量的關係,可以通過活度係數γ來表達,即:

\[ \alpha = \gamma \times c \]

其中,\( \alpha \)代表第i種離子的活度,\( \gamma \)是第i種離子的活度係數,\( c \)是第i種離子的濃度。在溶液無限稀釋時,離子間相互作用趨於零,此時活度係數趨於1,活度等於溶液的實際濃度。不同種類的離子選擇電極的出現使得選擇性測定離子活度成為可能。根據能斯特方程,離子活度的對數值與電極電位線性相關,因此可以通過測定電極電位來確定離子活度。測量離子活度的儀器包括電位差計或專用離子活度計。

活度這一概念最初是用來表示物質的有效濃度,例如,當某一鹽類溶液在降低冰點方面的有效濃度低於其理論值時,其活度值就等於這個實際濃度與理論濃度的差值。在強電解質溶液的理論提出之前,關於活度的本質並不清楚。電解質溶液的理論指出,強電解質在溶液中是完全離解的,由於同號離子相斥,異號離子相吸,每箇中心離子都根據圍繞它的離子濃度的大小而具有一定的活度,或具有作為一個離子而運動的能力。因此,活度有時也用來表示已經校正了離子同的相互作用的濃度。