탄산 시스템의 활동도 보정의 필요성

1. 소개: 탄산 시스템의 활동도 보정의 필요성

탄산 시스템에서는 활동도 보정이 중요한 역할을 합니다. 활동도는 실제 화합물의 활동에 따라 달라지며, 활동도가 고려되지 않으면 실험 결과의 정확성이 떨어질 수 있습니다. 이에 따라 탄산 시스템에서의 활동도 보정은 필수적입니다.

2. 활동도 보정의 기본 이론

화학 평형과 활동도 (1):

화학 평형에서 각 물질의 활동도는 화합물의 활동에 따라 결정됩니다. 활동도는 실제 농도와 활동 계수의 곱으로 표현됩니다.

이온 간 상호작용 (2):

탄산 시스템에서는 이온 간의 상호작용이 활발하게 일어나므로, 특히 이온의 활동도를 정확히 계산하는 것이 중요합니다.

3. 활동도 보정의 계산 방법

이온의 활동 계수 계산 (3):

활동도 보정을 위해서는 각 이온의 활동 계수를 계산해야 합니다. 이 계수는 농도 및 이온 간 상호작용에 의해 결정됩니다.

화합물의 활동도 계산 (4):

이온의 활동도를 알면 해당 화합물의 활동도도 쉽게 계산할 수 있습니다. 이는 실제 활동을 반영하여 정확한 결과를 얻는데 도움이 됩니다.

4. 예제: 탄산 시스템에서의 활동도 보정

5. 결과 및 해석

계산된 활동도는 탄산 시스템에서의 활동도 보정에 활용될 수 있습니다. 이를 통해 더 정확하고 현실적인 화합물의 활동도를 얻을 수 있으며, 실험 결과를 신뢰성 있게 해석할 수 있습니다.

6. 결론

탄산 시스템에서의 활동도 보정은 화학적 상호작용을 고려하여 활동도를 정확히 계산하는 것을 의미합니다. 이는 실험 결과의 정확성을 높이고, 실제 화합물의 특성을 더 정확하게 이해하는데 도움이 됩니다.

 

탄산 시스템의 활동도 보정

K = {AB}/{A}{B}

K = {AB}/{A}{B} ·ｆAB /ｆAｆB

K = cK ｆAB /ｆAｆ

예제>

지하수(I = 5 x10^-3 M)의 탄산 시스템에 대한 정확한 계산을 하기 위해서는 활동도 계수의 보정이 필요하다. PH(즉, PcH)는 표준 완충용액을 사용한 PH미터로 측정하였다 (무한히 희석). 탄산종들(총무기 탄소 또는 알칼리도를 농도로 나타내어야 하는 것과 같은 보존적 양)은 농도단위로 나타내는 것이 편리하다. 따라서 평형상수 K^-1를 보정 하여라.

<풀이>

K₁= {H+} {HCO₃-} / {H₂CO₃＊}

= {H+} {HCO₃-} / {H₂CO₃＊} ·fHCO₃-/fH₂CO₃

 = K'₁ fHCO₃-/fH₂CO₃

＊ K₂= {H+} {CO₃^2-} / {HCO₃^-} = {H+} {CO₃^2-} / {HCO₃^-} ·fCO₃^2--/fHCO₃^-

= K'₂ fCO₃^2-/fHCO₃^-

Guntelberg 근사법을 사용하면 다음을 얻을 수 있다.

pK'₁= pK₁- 0.5sqrt(I)/(1+sqrt(I)) K₂에 대하여,

2가 탄산염 원자가, Z = +2 이다.

pK'₂= pK₂- 0.5(4-1)sqrt(I)/(1+sqrt(I)) I

= 5 x 10^-3에 대하여 보정하면

pK'₁= pK₁- 0.03 = 6.3 - 0.03

= 6.27 pK'₂= pK₂- 0.1

= 10.3 - 0.1

= 10.2