Aktivitas termodinamika
Dalam termodinamika kimia, aktivitas (simbol a) adalah suatu ukuran "konsentrasi efektif" dari suatu spesi dalam campuran, dalam arti bahwa potensial kimia spesi bergantung pada aktivitas larutan nyata dengan cara yang sama seperti bergantung pada konsentrasi untuk larutan ideal. Istilah "aktivitas" dalam pengertian ini diciptakan oleh ahli kimia Amerika Gilbert N. Lewis pada tahun 1907.[1]
Berdasarkan konvensi, aktivitas diperlakukan sebagai besaran nirdimensi, meskipun nilainya tergantung pada pilihan keadaan standar untuk spesi tersebut. Aktivitas zat murni dalam fase kental (padat atau cair) biasanya dianggap sebagai kesatuan (angka 1). Aktivitas tergantung pada suhu, tekanan dan komposisi campuran, antara lain. Untuk gas, aktivitasnya adalah tekanan parsial efektif, dan biasanya disebut sebagai fugasitas.
Perbedaan antara aktivitas dan ukuran konsentrasi lainnya muncul karena interaksi antara berbagai jenis molekul dalam gas yang tidak ideal atau larutan berbeda dari interaksi antara jenis molekul yang sama. Aktivitas suatu ion sangat dipengaruhi oleh lingkungannya.
Aktivitas harus digunakan untuk mendefinisikan konstanta kesetimbangan tetapi, dalam praktiknya, konsentrasi sering digunakan sebagai gantinya. Hal yang sama sering berlaku untuk persamaan laju reaksi. Namun, terdapat keadaan di mana aktivitas dan konsentrasinya berbeda secara signifikan dan, dengan demikian, tidak valid untuk memperkirakan konsentrasi di mana aktivitas diperlukan. Dua contoh berikut digunakan untuk menggambarkan hal ini:
- Dalam larutan kalium hidrogen iodat KH(IO3)2 pada 0,02 M aktivitasnya adalah 40% lebih rendah daripada konsentrasi ion hidrogen yang terhitung, menghasilkan pH yang lebih tinggi dari yang diperkirakan.
- Ketika larutan 0,1 M asam klorida yang mengandung indikator metil hijau ditambahkan pada suatu larutan 5 M magnesium klorida, warna indikator tersebut berubah dari hijau menjadi kuning—menandakan kenaikan keasaman—padahal sebenarnya asamnya sudah encer. Meskipun pada kekuatan ion yang rendah (< 0.1 M) koefisien aktivitasnya mendekati satu kesatuan, koefisien ini sebenarnya dapat meningkat dengan kekuatan ionik dalam rezim kekuatan ionik yang tinggi. Untuk larutan asam klorida, minimumnya adalah sekitar 0,4 M.[2]
Lihat pula
- Fugasitas, setara dengan aktivitas untuk tekanan parsial
- Kesetimbangan kimia
- Potensial elektrokimia
- Kesetimbangan termodinamika
- Ekspansi termal
- Ekspansi virial
- Aktivitas air
- Model dua cairan non-acak (model NRTL) – perhitungan kesetimbangan fase
- Model UNIQUAC – perhitungan kesetimbangan fase
Referensi
- ^ Lewis, Gilbert Newton (1907). "Outlines of a new system of thermodynamic chemistry". Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. 43 (7): 259–293. doi:10.2307/20022322. JSTOR 20022322. ; istilah "aktivitas" didefinisikan pada hlm. 262.
- ^ McCarty, Christopher G.; Vitz, Ed (2006), "pH Paradoxes: Demonstrating that it is not true that pH ≡ −log[H+]", J. Chem. Educ., 83 (5): 752, Bibcode:2006JChEd..83..752M, doi:10.1021/ed083p752
Pranala luar
- Kesetaraan antara berbagai bentuk koefisien aktivitas dan potensial kimia
- Perhitungan koefisien aktivitas elektrolit anorganik umum dan campurannya
- AIOMFAC online-model: kalkulator untuk koefisien aktivitas ion anorganik, air, dan senyawa organik dalam larutan berair dan campuran multikomponen dengan senyawa organik.