Взаимосвязь коэффициентов активности и диэлектрической проницаемости водных растворов фторидов щелочных металлов

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Проведен расчет коэффициентов активности в водных растворах фторидов щелочных металлов при 298 К по обобщенной теории Дебая–Хюккеля с использованием экспериментальных значений статической диэлектрической проницаемости растворов. Показано, что расчет без оптимизации параметров модели воспроизводит немонотонную концентрационную зависимость коэффициентов активности. Зависимость коэффициентов активности от радиуса катиона объясняется ослаблением ионной ассоциации при увеличении радиуса катиона.

Full Text

Restricted Access

About the authors

И. Ю. Шилов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Author for correspondence.
Email: ignatshilov@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991, Москва

А. К. Лященко

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: ignatshilov@mail.ru
Russian Federation, 119991, Москва

References

  1. Shilov I.Yu., Lyashchenko A.K. // J. Phys. Chem. B. 2015. V. 119. № 31. P. 10087. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b04555
  2. Shilov I. Yu., Lyashchenko A.K. // AIChE J. 2022. V. 68. № 2. e17515. https://doi.org/10.1002/aic.17515
  3. Buchner R., Hefter G. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11. № 40. P. 8984. https://doi.org/10.1039/B906555P
  4. Lyashchenko A., Lileev A. // J. Chem. Eng. Data. 2010. V. 55. № 5. P. 2008. https://doi.org/10.1021/je900961m
  5. Шилов И.Ю., Лященко А.К. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 7. С. 961. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600056
  6. Shilov I. Yu., Lyashchenko A.K. // J. Mol. Liq. 2017. V. 240. P. 172. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.05.010
  7. Шилов И.Ю., Лященко А.К. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 7. С. 925. https://doi.org/10.31857/S0044457X21070126
  8. Шилов И.Ю., Лященко А.К. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 11. С. 1598. https://doi.org/10.31857/S0044453722100296
  9. Hasted J.B., Ritson D.M., Collie C.H. // J. Chem. Phys. 1948. V. 16. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1063/1.1746645
  10. Haggis G.H., Hasted J.B., Buchanan T.J. // J. Chem. Phys. 1952. V. 20. № 9. P. 1452. https://doi.org/10.1063/1.1700780
  11. Giese K., Kaatze U., Pottel R. // J. Phys. Chem. 1970. V. 74. № 21. P. 3718. https://doi.org/10.1021/j100715a005
  12. Barthel J., Krüger J., Schollmeyer E. // Z. Phys. Chem. N. F. 1977. B. 104. H. 1–3. S. 59.
  13. Buchner R., Hefter G.T., Barthel J. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994. V. 90. № 17. P. 2475. https://doi.org/10.1039/FT9949002475
  14. Barthel J., Buchner R., Münsterer M. Electrolyte data collection. Pt. 2: Dielectric properties of water and aqueous electrolyte solutions. Frankfurt am Main: Dechema, Chemistry Data Series. 1995. V. XII. Pt. 2. 365 p.
  15. Логинова Д.В., Лилеев А.С., Лященко А.К. // Журн. физ. химии. 2006. Т. 80. № 10. С. 1830.
  16. Fedotova M.V., Kruchinin S.E., Rahman H.M.A., Buchner R. // J. Mol. Liq. 2011. V. 159. № 1. P. 9. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2010.04.009
  17. Buchner R., Wachter W., Hefter G. // J. Phys. Chem. B2019. V. 123. № 50. P. 10868. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.9b09694
  18. Kaatze U. // J. Chem. Eng. Data. 1989. V. 34. № 4. P. 371. https://doi.org/10.1021/je00058a001
  19. Pauling L. // J. Am. Chem. Soc. 1927. V. 49. № 3. P. 765. https://doi.org/10.1021/ja01402a019
  20. Зайцев И.Д., Асеев Г.Г. Физико-химические свойства бинарных и многокомпонентных растворов неорганических веществ. М.: Химия, 1988. 416 с.
  21. Hamer W.J., Wu Y.-C. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1972. V. 1. № 4. P. 1047. https://doi.org/10.1063/1.3253108
  22. Pethybridge A.D., Spiers D.J. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1977. V. 73. P. 768. https://doi.org/10.1039/F19777300768
  23. Fuoss R.M. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1980. V. 77. № 1. P. 34. https://doi.org/10.1073/pnas.77.1.34
  24. Chan C.B., Tioh N.H., Hefter G.T. // Polyhedron. 1984. V. 3. № 7. P. 845. https://doi.org/10.1016/S0277–5387(00)84633–1
  25. Manohar S., Atkinson G. // J. Solution Chem. 1993. V. 22. № 10. P. 859. https://doi.org/10.1007/BF00646598

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Static permittivity of aqueous solutions of alkali metal fluorides at 298 K. Points are experimental data [14, 16, 17], lines are their approximations, cs is the molar concentration of the salt.

Download (2KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Calculated using the generalized Debye–Hückel theory (a) and experimental [21] (b) average ionic activity coefficients in aqueous solutions of alkali metal fluorides at 298 K. ms is the molality of the salt.

Download (6KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Activity coefficient of water (a) and average ionic activity coefficient (b) in aqueous solutions of sodium fluoride at 298 K. Lines are calculations using the generalized Debye–Hückel theory, circles are experimental data [21], ms is the molality of the salt.

Download (3KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences