actividad quimica

1. QuímicaQuímica
analíticaanalítica
cualitativacualitativaLa Actividad y el CoeficienteLa Actividad y el Coeficiente
de actividadde actividad

2. Comportamiento no idealComportamiento no ideal
de iones y moléculas ende iones y moléculas en
solución: Actividadsolución: Actividad
 En soluciones acuosas diluidas los iones seEn soluciones acuosas diluidas los iones se
comportan independientemente uno del otro.comportan independientemente uno del otro.
No se ve afectada su movilidad.No se ve afectada su movilidad.
 Pero a medida que aumente su concentraciónPero a medida que aumente su concentración
las interacciones electrostáticas aumentan.las interacciones electrostáticas aumentan.
Esto no solo afecta a la conductividad eléctricaEsto no solo afecta a la conductividad eléctrica
sino también la presión osmótica, temperaturasino también la presión osmótica, temperatura
de congelamiento y de ebullición y sobre todode congelamiento y de ebullición y sobre todo
la capacidad de los iones de reaccionarla capacidad de los iones de reaccionar
químicamente.químicamente.

3.  Para evaluar esta capacidad se utiliza el términoPara evaluar esta capacidad se utiliza el término
actividad.actividad.
 ““La Actividad de un Ion se define como laLa Actividad de un Ion se define como la
concentración aparente eficaz de acuerdo con laconcentración aparente eficaz de acuerdo con la
cual este Ion actúa en las reacciones químicas”.cual este Ion actúa en las reacciones químicas”.
 ““Es la masa que actúa realmente en las reaccionesEs la masa que actúa realmente en las reacciones
químicas”.químicas”.
 Ejemplo: Solución de HCl 0,1MEjemplo: Solución de HCl 0,1M
HClHCl HH++
+ Cl+ Cl--
0,1M0,1M 0,1M0,1M 0,1M0,1M
RealmenteRealmente 0,0814M0,0814M 0,0814M0,0814M

4.  La relación entre la actividad de un ion y suLa relación entre la actividad de un ion y su
concentración real se denomina coeficiente oconcentración real se denomina coeficiente o
factor de actividad (factor de actividad (δδ))
x
x
x
c
a
=δ Luego:
xxx ca δ= Generalmente δ < 1

5. Coeficiente deCoeficiente de
actividadactividad
 El coeficiente de actividad representa el gradoEl coeficiente de actividad representa el grado
de influencia de las fuerzas electrostáticas dede influencia de las fuerzas electrostáticas de
atracción y repulsión.atracción y repulsión.
 SiSi δδ < 1:movimiento del ion esta limitado por< 1:movimiento del ion esta limitado por
fuerzas ínter iónicas y “a”< “c”.fuerzas ínter iónicas y “a”< “c”.
 SiSi δδ = 1:a = c, el Ion actúa conforme a su= 1:a = c, el Ion actúa conforme a su
comportamiento real. Para electrolitos fuertescomportamiento real. Para electrolitos fuertes
esto solo se cumple si la concentración esesto solo se cumple si la concentración es
aproximadamente 0,0001M o menor.aproximadamente 0,0001M o menor.
 Para soluciones no muy concetradas dePara soluciones no muy concetradas de
electrolitos débiles puede considerarseelectrolitos débiles puede considerarse δδ ~ 1~ 1

6. Fuerza iónicaFuerza iónica
 La teoría de electrolitos fuertes empezó aLa teoría de electrolitos fuertes empezó a
desarrollarse con Lewis y Randall en 1921:desarrollarse con Lewis y Randall en 1921:
““elel δδ de un electrolito dado es el mismo en solucionesde un electrolito dado es el mismo en soluciones
que tengan la misma fuerza ionica (que tengan la misma fuerza ionica (µ)”.µ)”.
La fuerza iónica es la medida de la intensidad delLa fuerza iónica es la medida de la intensidad del
campo eléctrico que existe en la solución.campo eléctrico que existe en la solución.
Se calcula:Se calcula:
∑= 2
2
1
ii zcµ Ci: concentración de los iones
Zi: carga respectiva de cada ion

7. Fuerza iónicaFuerza iónica
 La fuerza aparece en cada una de lasLa fuerza aparece en cada una de las
expresiones utilizadas para calcular losexpresiones utilizadas para calcular los
coeficientes de actividad.coeficientes de actividad.
 A) Ley limitante de Debye-Huckell: incorporaA) Ley limitante de Debye-Huckell: incorpora
interacciones electroíticas y movimientointeracciones electroíticas y movimiento
térmico.térmico.
2
1
2
log µδ ii zA=−
A = constante que reúne varias constantes ( carga
del electrón, constante dieléctrica del solvente,
temperatura absoluta)
Para µ≤ 0,005
Para el H2O a 25ºC
A = 0,512

8.  B) Ley generalizada de Debye-Huckell: toma enB) Ley generalizada de Debye-Huckell: toma en
cuenta el tamaño de los iones. Para solucionescuenta el tamaño de los iones. Para soluciones
más concentradas:más concentradas:
2
1
2
1
2
1
log
µ
µ
δ
i
i
i
aB
zA
+
=−
B = constante relacionada con el disolvente aprox. 0,328x108
a
25ºC para el agua pura.
ai = constante relacionada con el diámetro del ion hidratado. En
iones monovalentes aprox. 3 a 4 x10-8

9.  Aproximadamente:Aproximadamente:
2
1
2
1
2
1
512,0
log
µ
µ
δ
+
=− i
i
z
Para µ ≤ 0,1
Aproximación de Guntelberg
•Para soluciones más concentradas es necesario
introducir coeficientes empíricos cuyo significado físico no
se conoce bien. No hay teoría satisfactoria para µ ≥ 0,5

10. Coeficiente de actividadCoeficiente de actividad
medio( )medio( )
 Las ecuaciones anteriores evalúan losLas ecuaciones anteriores evalúan los
coeficientes para cualquier especie iónica sola,coeficientes para cualquier especie iónica sola,
por lo que no puede comprobarsepor lo que no puede comprobarse
experimentalmente ya que no se puede prepararexperimentalmente ya que no se puede preparar
una solución que contenga un solo ion.una solución que contenga un solo ion.
 Experimentalmente si puede evaluarse y definirExperimentalmente si puede evaluarse y definir
un coeficiente de actividad medio:un coeficiente de actividad medio:
−+δ
( ) 2
1
−+=−+ δδδ

11. Coeficiente deCoeficiente de
actividad medioactividad medio
 Las relaciones de Debye- Huckell y deLas relaciones de Debye- Huckell y de
Guntelberg pueden ampliarse a:Guntelberg pueden ampliarse a:
2
1
512,0log µδ −+−+ =− zz
2
1
2
1
1
512,0log
µ
µ
δ
+
=− −+−+ zz