Химические основы 31 ществ и растворителя от их концентраций как следствие связи свободной энергиии активности. В растворах, менее концентрированных, чем морская вода, активность воды очень близка к единице (в морской воде она равна 0,98). Электрически нейтральные растворенные вещества (такие, как двуокись углеро- да или Н 810 ) приближают раствор к идеальному в значительно большей ме- ре, чем обладающие зарядом растворенные частицы, поскольку в первом слу- чае нет электростатического взаимодействия, Отношение активности раст- воренного вешества к его концентрации называется коэффициентэм активно с- та. В обшем случае коэффициенты активности электрически нейтральных ве- шеств в разбавленных растворах близки к единице, а в концентрированных пре- вышают единицу; последнее обусловлено тем, что в концентрированных раство- рах ббльшая часть воды входит в гидратные оболочки ионов, а меньшая рас- ходуется на сольватацию нейтральных частиц, Коэффициенты активности электрически нейтральных растворенных веществ могут быть вычислены 00 уравнению [ 261] у = 10° : Г, где ! — ионная сила раствора (см. ниже), В той же работе показано, что ко- эффициент активности двуокиси углерода, растворенной в морской воде, сос- тавляет примерно 1,12, Активности ионов. С чисто термодинамической точки зрения коэффи- циент ахтивности отдельного иона нельзя измерить без нетермодинамических предположений, проверить которые невозможно. В принниле, чтобы измерить коэффициент активности, например, Ма * в растворе, необходимо определить, насколько изменится свободная энергия раствора при изменении концентрации этого иона, Однако изменить концентрацию No * невозможно без изменения концентрации какого-либо аниона или другого катиона, Поэтому принципиаль- но невозможно установить, какое изменение свободной энергии обусловлено No*, а какое другим ионом. Термодинамически корректный подход для опре- деления коэффициентов активности иснов заключается в использовании не ионных компонентов (Noа’, К, С1-, 50%- ит.д.), а нейтральных молекул (NoС1, К5 О, и др.), Однако для разбавленных растворов удобнее использо- вать коэффициенты активности отдельных ионов, хотя они термодинамичес- ки и не определяются точно, Для концентрированных растворов удобнее вмес- то ионов использовать электрически нейтральные вещества, Теория Дебая- Х юккеля, Теория Дебая — Хюккеля представ- ляет собой модель, которая позволяет вычислить коэффициенты активности от- дельных ионов, учитывая влияние взаимодействия ионов на свободную энергию, В ионных растворах положительные ионы имеют тенденцию образовывать Вок- Руг себя облако отрицательных ионов, а отрицательные ионы — облако положи- тельных. Если предположить, что ионы являются точечными зарядами, взаи- модействие между ними целиком электростатическое, а распределение ионов Вокруг любого иона с противоположным зарядом соответствует распределе-