Для решения задачи о расчёте активности ионов гидроксида в растворе натрия (NaOH), начнём с определения концентрации раствора:
Расчёт мольности NaOH:
Масса NaOH = 8 г.
Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.Чтобы найти количество молей NaOH в растворе, используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{8 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль} \]
Расчёт объёма раствора:
Объём воды = 10 л. Так как масса NaOH растворена в этом объёме, мы можем считать, что общий объём также приблизительно равен 10 л.
Концентрация ионов гидроксида:
Так как NaOH полностью диссоциирует в воде, на каждую молекулу NaOH образуется один ион OH⁻. Таким образом, количество молей OH⁻ также составляет 0.2 моль.
Концентрация ионов OH⁻ (C) вычисляется по формуле:
\[ C = \frac{n}{V} = \frac{0.2 \text{ моль}}{10 \text{ л}} = 0.02 \text{ моль/л} = 20 \text{ ммоль/л} \]
Активность ионов гидроксида:
Активность ионов в растворе может быть определена с использованием фактора активности (γ), который зависит от силы раствора и природы ионов. В разбавленных растворах, как правило, можно считать, что активность ионов примерно равна их концентрации, то есть:
\[ a_{\text{OH}^-} \approx C_{\text{OH}^-} = 0.02 \text{ моль/л} \]
Таким образом, активность ионов гидроксида в этом растворе примерно равна 0.02 моль/л или 20 ммоль/л.