材料熱力學

關於溶液(液體或固溶體)中成分的活性,下列敘述何者正確?

  1. A活性永遠等於體積莫耳濃度(mol/L),活性係數與溶液種類無關
  2. B活性係數大於1(對拉午耳定律呈正偏差)是異種原子之間的吸引比同種原子之間強的情形
  3. C以純固體或純液體為基準(活性為1)時,理想溶液中成分的活性等於其莫耳分率
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正確答案:C. 以純固體或純液體為基準(活性為1)時,理想溶液中成分的活性等於其莫耳分率

活性a是為了把溶液中成分的化學勢寫成 μ = μ° + RT ln a 而定義的「熱力學有效濃度」。以純物質狀態為基準時,純固體或純液體的活性為1,理想溶液中依拉午耳定律 a = x(莫耳分率)。實際溶液寫成 a = γx,以活性係數γ表示與理想的偏差。異種原子之間的吸引比同種原子弱時,成分容易從溶液中逃離,γ > 1(正偏差),有相分離的傾向。異種原子強烈互相吸引時 γ < 1,表示有序化或形成化合物的傾向。把活性視為體積莫耳濃度,只是稀薄水溶液中的近似。

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