30 
Глава 2
Пример3. В водном растворе активность кальция составляет 1073› ,
аактивность сульфата — 10-'› 5. Насколько раствор ненасыщен или пере-
сыщен относительно гипса? Насколько раствор должен быть концентрирован-
ным или разбавленным для достижения равновесия с гипсом?
Произведение активности ионов (ПАИ) равно 10-3:5. 10 -'› 5 = 10 -5› 0,
Произведение растворимости Кур (см. пример 2) равно 1074 +5!, Поскольку
ПАИ меньше Кур, раствор ненасыщен. — Приведенные выше выражения нерав-
новесности в данном случае имеют следующие значения;
—6,0
_ПАИ _ 10° 10—0.39 = 0,41 (<1),
Кпр 
10-4. 61
1а АЙ - — 0,39 (<0),
Кпе
вт в АЙ -— 0,53.
Кор
Последний результат означает, что если бы гипс подвергся растворению в
воде, то бы ло бы освобождено 0,53 ккал энергии на каждый моль растворея-
ного гипса. При этом энергия освобождалась бы мгновенно, По мере раство-
рения гипса активности ионов Са ** и 50 }" возрастали бы, а выделенная
энергия на моль растворяющегося гипса снижалась бы до тех пор, пока не дос-
тигла бы нуля (т.е, раствор стал бы насыщенны 
м относительно гипса),
На первый взгляд может показаться, что для достижения равновесия кон-
центрация раствора должна быть увеличена в 1/ 0,41 - 2,44 раза. Однако ес-
лИа 
умножить на 2,24, то величина ПАИ возрастет до 10—4.23,
са 2+ " %02
что указывает на пересыщение раствора, Очевидно, что общая концентрация
раствора должна быть увеличена в (2,44)1/2 = 1,56 раза, чтобы он стал равно-
весным с гипсом,
СВЯЗЬ МЕЖДУ АКТИВНОСТЬЮ И КОНЦЕНТРАЦИЕЙ
Если в растворе двух веществ А и В энергии взаимодействия двух моле- .,
кул вещества А, или молекул веществ А и В, или двух молекул вещества В:
одинаковы, то раствор будет идеальным. С помощью статистического метода
можно ноказать, что активности веществ в идеальном растворе равны их кон-
центрациям (при условии использования соответствующих стандартных сос-
тояний и единиц концентрации). В реальных растворах, особенно в водных
растворах ионов, эти условия не соблюдаются. Между заряженными ионами
возникает электростатическое взаимодействие, Кроме того, вокруг них об-
разуются участки, где молекулы воды имеют структуру, отличную от струк-
туры чистой воды (гидратные оболочки). Взаимодействие ионов и упорядо-
ченность структуры воды позволяют различать свободные энергии реально-
го иидеального растворов, а также отличать активности растворенных ве-