Активность и летучесть

В 1901 г. Льюис для реальных газов ввел понятие летучести (илифугитивности) f. Он предложил его для того, чтобы выражение (74), справедливое для идеального газа, сохранилось бы без изменения и для реального газа.

Летучесть реального газа в данном состоянии – это та величина, которую в случае реальных газов необходимо подставлять вместо давления в соответствующие соотношения, описывающие свойства идеальных газов, чтобы они же были применимыми и для описания свойств реальных газов.

(77)

В формуле (77) f_i ¹ p_i.

При р ® 0 реальный газ по свойствам приближается к идеальному газу, поэтому:

(78)

При p ® 0, f = р, т.е. газ ведет себя как идеальный.

Мерой отклонения свойств реального газа от идеального служит коэффициент активности g (коэффициент летучести или фугитивности) .

При p ® 0 f ® р и g ® 1.

Введем понятие активности: (79)

a _i – активность i-го компонента в смеси идеальных газов,

a _i – безразмерная величина, поскольку принимается, что р_i⁰ = 1 атм, тогда

a _i = p_i (80)

т.е. для идеального газа его активность численно равна его давлению, выраженному в атмосферах.

Для реального газа: ,

f_i⁰ = 1 атм, a _i = f_i – безразмерная величина.

С учетом сказанного выше выражение для химического потенциала любого газа (в смеси) можно записать в следующее выражение:

m_i =m⁰_i + a _i

Тогда, для идеальных растворов

; (81)

x_i – мольная доля i компонента в растворе. Применительно к реальным растворам вместо фугитивности применяют активность.

, (82)

где и при , а (коэффициент активности) характеризует отклонение свойств реального раствора от идеального.