Techniklexikon

Aktivitätskoeffizient

bei Gasmischungen das Verhältnis  der Fugazitätskoeffizienten. Hierbei ist j_0i der Fugazitätskoeffizient der reinen Gaskomponente i. In kondensierten Mischphasen ist der Aktivitätskoeffizient f_i einer Teilchenart definiert durch die ebenfalls auch für Gasmischungen gültige Gleichung . Dabei ist  das partielle thermodynamische (chemische) Potential der Teilchenart i in der Mischphase und x_i deren Molenbruch. Der Fall f_i = 1 entspricht der idealen Mischung. Aussagen über die Funktion lnf_i sind mathematisch im allgemeinen einfacher formulierbar als über die m_i. Die Änderungen des chemischen Potential einer Teilchenart i beim Übergang von der reinen Phase in die Mischphase sind mit Änderungen messbarer Grössen, z.B. Dampfdruck, osmotischer Druck, Löslichkeit, Verteilungsgleichgewichte, elektromotorische Kraft (EMK), verknüpft. Entsteht die Teilchenart durch Dissoziation oder Assoziation aus einer stöchiometrischen Komponente i, so werden jeder Teilchenart individuelle Aktivitätskoeffizienten f_a durch die Beziehung  zugeordnet. Dabei ist  das chemische Potential der Teilchenart in einem Standardzustand, der nur von T und p abhängt und dessen Festlegung die Normierung für die f_a ergibt. Die m_a, x_a und f_a können als Funktionen des Druckes, der Temperatur und der unabhängigen Konzentrationen (Molenbrüche) angesehen werden. Die zweckmässige Wahl des Standardzustandes hängt davon ab, in welcher Beziehung die Teilchensorte a zur Komponente i steht.

Bei Elektrolytlösungen ist es üblich, die ideal verdünnte Lösung als Bezugszustand zu wählen. Dissoziiert eine Komponente i in mehrere Teilchenarten a, b, c,..., z nach der Gleichung  (z.B. ), so ist es zweckmässig, einen mittleren Aktivitätskoeffizienten einzuführen mittels . Hierbei ist . Dies ist unabhängig von einer eventuellen Vollständigkeit der Dissoziation.