Diskussion:Aktivität (Chemie)

Dezimaltrenzeichen (erl.)

Ich bin der Meinung, in einem deutschsprachigen Nachschlagewerk wie Wikipedia sollten Dezimalbrüche auch mit einem korrekten Komma getrennt werden. Ein Durcheinanderwerfen von Punkten und Kommas verwirrt nur den nachschlagenden Leser. Mir ist durchaus klar, dass im wissenschaftlichen Bereich, vor allem in computernahen und international ausgerichteten, oftmals die englische Schreibweise für Zahlen übernommen wird. Auch dürfte dieser Schritt die Übernahme von freien Grafiken aus englischsprachigen Wikipedia-Artikeln etwas erschweren, da im Moment die meisten Formeln nunmal als Grafiken bei Wikipedia vorliegen. Aber bei Wikipedia handelt es sich definitiv um ein Nachschlagewerk für die breite Masse und nicht um eine international-naturwissenschaftliche Datenbank. Deshalb halte ich es angebracht (und ebenfalls im Sinne des Spracherhalts notwendig), dass Schreibweisen den nationalen Konventionen angepasst werden. Ich habe schon Artikel bei Wikipedia enddeckt, die beide Schreibweisen zusammengewürfelt benutzen. Irgendwann fangen die Leute dann auch an, Millionen, Billionen und Millarden durcheinander zu bringen. Das führt nicht nur ein uneinheitliches Aussehen, sondern auch zu sachlicher Falschheit in den Artikel.

Meiner Meinung bedarf es für solche Konventionen Richtlinien (man kann bei Wikipedia ja ohnehin keinen zu etwas zwingen), die Wikipedia seinen Autoren zur Verfügung stellen sollte.

Einheit (erl.)

Die Aktivität ist einheitenlos definiert. Die Abkürzung f ist für die Fugazität reserviert. Aktivitätskoeffizienten werden mit gamma abgekürzt.

Wie kann a dimensionslos sein wenn f auch dimensionslos ist?

Gar nicht. --Maxus96 (Diskussion) 11:18, 29. Apr. 2012 (CEST)

Laut der im Artikel genannten Definition der Aktivität dürfte diese keine Einheit haben. Wenn a = exp(x) ist und x dimensionslos ist, muss auch a dimensionslos sein. (nicht signierter Beitrag von 194.76.232.148 (Diskussion) 11:30, 24. Okt. 2012 (CEST))

Definition der Aktivität (erl.)

Im Artikel heißt es "Die Aktivität oder die thermodynamische Aktivität ist eine in der physikalischen Chemie wichtige, konzentrationsabhängige dimensionslose Größe.". Das mag ja schön und gut sein, aber was die Aktivität nun ist erfahre ich hier nicht.

Ein Fachkundiger sollte sich vielleicht ransetzen und eine echte Definition für Aktivität schreiben. --Kreuvf 18:18, 2. Apr. 2007 (CEST)

Ja, bitte. Dieser Artikel ist nur für Fachleute verständlich. Elaborieren oder löschen!

"Die Aktivität stellt eine Art effektive Konzentration dar, die die Effekte der Nichtidealität der betreffenden Phase beinhaltet." - Wer lesen kann ist klar im Vorteil!--Zivilverteidigung 23:18, 14. Aug. 2007 (CEST)

Was ich nicht versteh, dass lösch ich? Oder, wer löschen kann ist klar im Vorteil. (nicht signierter Beitrag von 213.39.144.236 (Diskussion | Beiträge) 08:28, 7. Jul 2009 (CEST))

Das ist eine Interpretation, keine Definition! Die englische Seite enthält eine glaubwürdige Definition. Im übrigen ist im deutschen Artikel nichteinmal die Dimension der Aktivität einheitlich. Mal Dimensionslos, mal [mol/l]. Beizeiten werde ich zur Verbesserung des Artikels durch Übersetzungen aus dem Englischen beitragen. --Hokanomono 11:01, 22. Okt. 2008 (CEST)

Dieser Artikel ist für Fachleute NICHT verständlich. --Hokanomono 11:01, 22. Okt. 2008 (CEST)

Ich kann den Vorrednern nur zustimmen. Betrachtet man die Kernaussaugen des Lemmas (Nebensätze und Ausschweifungen mal weggelassen) steht da als Definition:

"Die Aktivität ... ist eine .. Größe, die ... verwendet wird."

"Mit ihr gelten ... die gleichen Gesetzmäßigkeiten, wie ... für ideale Mischungen."

"Der .. Aktivitätskoeffizient ist das Verhältnis der Aktivität zur Konzentration."

"Er liegt ... , bei 1 und weicht ... ab."

Aber was ist den nun die Aktivität bzw. wie wird sie definiert ? ---- Aquis O-Ton 20:06, 20. Aug. 2017 (CEST)

Umbenennen in Aktivität (Thermodynamik)

Das Lemma Aktivität (Chemie) ist irreführend, da es eine thermodynamische Definition ist und von jeher eher zur Physik als zur Chemie gehört. Vielleicht hat jemand ein Tool um die Links auf den anderen Seiten umzusetzen. Mgloede 21:37, 29. Mär. 2010 (CEST)

Aktivitätskoeffizient (Chemie), EMK, Leitfähigkeit

In einigen Büchern der physikalischen Chemie ich keine sehr genauen Angaben zur tatsächlichen (!!!) Ermittlung der Aktivitätskoeffizienten. Die Debye-Hückel Theorie ist schön und gut. Sind die berechneten Werte aber auch korrekt. Ich habe ein preiswertes Leitfähigkeitsmessgerät, etwas destilliertes Wasser, einige Salze, Säuren, Basen. Kann ich damit die Aktivitätskoeffizienten in Büchern und Nachschlagewerken überprüfen. Beispielsweise mit der Äquivalentleitfähigkeit??? --DTeetz

Eine korrekte wissenschaftliche Darstellung ist so schwer wie die Quadratur eines Kreises. Die richtige Vermittlung an die Konsumenten fällt sehr schwer.

DTeetz

Umarbeitung

Ich habe mich bemüht, einige Teile in der obigen Zusammenfassung und Einleitung verständlicher zu formulieren. Der Artikel bedarf jedoch noch weiterer Überarbeitung (die zwei Abschnitte beim Aktivitätskoeffizienten "Elektrochemie" und "Ionen und Elektrolytlösungen" müssen zusammengefasst und etwas umgestaltet werden. Auch die Einleitung muss noch etwas abgerundet werden, damit der Textfluss nicht hackt. Im unteren Teil wirkt die Herleitung der Ladungszahlen für die Ionenstärke und damit die Aktivkoeffizienten etwas abschreckend für weniger begeisterungsfähige Leser. Eine kurze einfache Angabe der Gleichungen für Ionenstärke und Aktivitätskoeffizient mit 1-2 berechneten Beispielen wären ausreichend.

Vielleicht fällt mir noch etwas ein. Ich brauch noch eine kleine Überlegungsphase.

DTeetz

Standardkonzentration u. Co

Ich habe es zwar nicht in diesem Artikel gefunden, aber für gewöhnlich wird ja die Standardkonzentration c⁰ als 1 mol/l definiert. Schön und gut, mit dieser Konvention wurden soweit ich weiß sämtliche Gleichgewichtskonstanten und damit verbundenen Größen für Reaktionen in Lösungen ermittelt (z.B. pKs-Werte). Aber die beiden Definitionen a_i = x_i und a_i = c_i/(1 mol/l), die beide auf Stoffgemische anwendbar sind, widersprechen sich. Wenn in der idealen Lösung a = x gilt, muss c⁰ nicht 1 mol/l, sondern der Kehrwert von V_m des Lösemittels sein (genauer gesagt, ist c⁰ = 1/V_m^Lösung, was aufgrund der für ideales Verhalten notwendigen großen Verdünnung ≈ 1/V_m^Lösemittel ist). D.h. für wässrige Lösungen wäre c⁰ etwa 55,5 mol/l. Nur für ideale Gase würde weiterhin 1 mol/l gelten. Wenn ich nämlich in wässriger Lösung c⁰ = 1 mol/l verwende, hat ein Stoff, wenn er sich bei c = 2 mol/l noch ideal verhält, eine Aktivität von 2 - was größer ist als die Aktivität des Stoffes in reiner Form (per Definition = 1).

Das Problem bei der ganzen Sache: Die Konvention c⁰ = 1 mol/l kann ja eigentlich gar nicht falsch sein, sonst wären ja auch alle experimentell ermittelten Gleichgewichtskonstanten Müll - die Ergebnisse (genauer gesagt, nicht K, sondern ΔH, ΔS und ΔG) sind aber größtenteils als korrekt nachgewiesen worden.

P.S. mit V_m meine ich das Molvolumen, falls sich einer wundert --79.243.224.78 01:21, 15. Jun. 2013 (CEST)

Die Definition a = c/(1 mol/l) wird besonders bei ionischen Lösungen (z.B. NaCl in Wasser) gerne angewendet. Da kann man die Grenzaktivität einer Ionensorte für x_NaCl -> 1 nicht einfach als = 1 annehmen, wenn schon wäre sie (in diesem Beispiel für Na⁺ oder Cl^- im NaCl-Kristall) 1/2, für Mg²⁺ in MgCl₂ 1/3 usw. Aber die Definition a = x setzt voraus, dass es sich um eine ideale Mischung handelt, was für Ionen in Salzen aufgrund der elektrostatischen Kräfte sicher nicht der Fall ist. Die elektrische Ladung der Ionen bewirkt womöglich auch, dass sich das Salz in niedriger Konzentration im Lösemittel (x -> 0) anders verhält als ein ungeladener Stoff.

Kurzum: die Proportionalitätskonstante zwischen a und c kann bei ionenbildenden Systemen nicht ohne weiteres bestimmt werden, im allgemeinen wird es weder 1 mol/l noch 1/V_m^Lösemittel sein. Insofern ist die Definition c⁰ = 1mol/l wohl einfach eine "keine-Ahnung-ich-definier-das-jetzt-einfach-irgendwie-Definition". Beim Berechnen thermodynamischer Größen fallen die c⁰-Faktoren der beteiligten Stoffe wahrscheinlich heraus, oder können mit anderen "unbekannten Konstanten" zusammengefasst werden, sodass eine Wahllos-Definition das Ergebnis nicht verunstaltet. --79.243.238.136 18:45, 13. Jul. 2013 (CEST)

Du hast es ja selbst schon gesagt: es ist eine Konvention - da gibt es kein richtig/falsch. Und es ist eine Konvention von mehreren - je nach Fachgebiet. Ich müsste nachlesen aber ich bin mir recht sicher das der Standardzustand z.B. für Gase üblicherweise als 1 bar gewählt wird - was dann entsprechend für das MWG in der Formulierung über die Partialdrücke genutzt wird. IMHO muss im Prinzip für jede Zahl der Standardzustand explizit angegeben werden.--Zivilverteidigung (Diskussion) 21:31, 15. Jul. 2013 (CEST)

wir haben im Artikel folgende Definitionen, p° und c° werden allerdings nicht definiert:

$a_{i}=x_{i}$ (allgemein)

$a_{i}={\frac {c_{i}}{c^{o}}}$ (in Lösungen)

$a_{i}={\frac {p_{i}}{p^{o}}}$ (in Gasgemischen)

der Stoffmengenanteil x ergibt sich aber aus

$x_{i}=mol_{i}/mol_{\Sigma }=n_{i}/n_{\Sigma }=N_{i}/N_{\Sigma }=p_{i}/p_{\Sigma }$

Da die Stoffmengenkonzentration wie folgt definiert ist

$c_{i}=mol_{i}/V$

ergibt sich automatisch, dass

$c^{o}=c_{i}/x_{i}=(mol_{i}/V)/(mol_{i}/mol_{\Sigma })=mol_{\Sigma }/V$

Dies muss nun nicht unbedingt das gesamte Lösungsmittel (c(H²O) = 55 mol/l) sein sondern die Summe der Stoffmengenkonzentrationen aller aktiven Reagenzien(?). Ebenso ergibt sich

$p^{o}=p_{\Sigma }$.

Allerdings ist der Stoffmengenanteil x über den Partialdruck mit $x_{i}=p_{i}=p(i)/p$ definiert. Die Annahme c° = 1 mol/l wäre jedenfalls allenfalls nur dann berechtigt, wenn dies in der Regel ungefähr c(Gesamt) entspricht. Ra-raisch (Diskussion) 16:03, 3. Okt. 2017 (CEST)

Aus meiner Sicht wäre

$a_{i}\approx {\frac {x_{i}}{x^{o}}}$ (allgemein)

$a_{i}\approx {\frac {c_{i}}{c^{o}}}$ (in Lösungen)

$a_{i}\approx {\frac {p_{i}}{p^{o}}}$ (in Gasgemischen)

in sich konsistenter. Für Stoffe, bei denen man für Standardbedingungen Reinstoffe heranzieht $x^{o}=1$, womit wir bei $a_{i}\approx x_{i}$ wären, für Salze ergäbe sich hier ein $x^{o}$, dass praktisch nicht von Interesse ist, sich aber zumindest theoretisch in $c^{0}$ umrechnen ließe.

Leider gehen an dieser Stelle die Darstellungen in den Standardbüchern ziemlich auseinander. Zumindest mein Atkins (2002) verstehe ich allerdings so, dass $a_{i}\approx x_{i}$ keine allgemeine Festlegung ist, wie es der Wiki-Artikel derzeit aus meiner Sicht nahelegt, sondern nur für solche Fälle gilt, in denen der Reinstoff als Standardzustand wählbar ist. --Yunoki (Diskussion) 13:16, 15. Apr. 2023 (CEST)

Anmerkung (nur sprachlich)

"koeffizient und Konzentration die auf den beobachteten Messwert richtige Konzentration (die Aktivität) angibt"

Es geht nicht um "DEEEN" beobachten Messwert sondern um die beobachtete Messgröße.

-Ich werd noch einige Kommentare hinzufügen weil dieser Text die widerwärtigen Merkmale eines Klugscheissers trägt.

CTM (nicht signierter Beitrag von 217.82.224.45 (Diskussion) 09:37, 3. Jan. 2014 (CET))

Ideale vs. reale Mischungen

Bereits im einleitenden Absatz fallen die Begriffe "reale" und "ideale" Mischungen, welche im verlinkten Artikel Gemisch nicht definiert werden und dort wohl auch nicht definiert werden sollten. Mir als Physiker fehlt nun im hier vorliegenden Artikel eine Definition der beiden Begriffe oder zumindest eine kurze Erläuterung, was mit "ideal" und "real" in diesem Kontext gemeint ist. --Mest (Diskussion) 17:18, 20. Feb. 2014 (CET)

Das gehört aber nicht in diesen Artikel sondern erfordert eigene Lemata.--Zivilverteidigung (Diskussion) 15:08, 21. Feb. 2014 (CET)

Falsche Aktivitätskoeffizienten

Leider findet man in den bekannten und sehr modernen Nachschlagewerken sehr viele Fehler. Wer seinen eigenen Messungen gewissenhaft vertraut, ist besser beraten. Selbst bei der Bestimmung des Aktivitätskoeffizienten einer 0,02 molaren Natronlauge muss den Forschern oder den Drucksetzern für Nachschlagewerke ein Fehler unterlaufen sein. Der Aktivitätskoeffizient ist größer!!

Beste Grüße --DTeetz (Diskussion) 21:13, 25. Mär. 2014 (CET)

Stoffkonzentration

ist nicht eher der Stoffmengenanteil gemeint? Oder dann doch die Stoffmengenkonzentration? Ra-raisch (Diskussion) 15:36, 3. Okt. 2017 (CEST)

Aktivität vs. Konzentration

Die Aktivität ist keine "effektive Konzentration". Dazu müssten Aktivität und Konzentration die gleiche Dimension haben. Davon abgesehen tritt auch hier der häufige Fehler auf, für Ionen in Lösungen die Aktivität als Produkt aus Aktivitätskoeffizient und Konzentration anzugeben. Bei Betrachtung der Dimensionen wird jedoch deutlich, dass letztgenanntes Produkt die Dimension einer Konzentration trägt, der Aktivitätskoeffizient aber dimensionslos ist. Das Problem wird beispielsweise umgangen, indem durch c⁰=1 mol/l geteilt wird. --139.20.165.77 19:30, 22. Jan. 2018 (CET) (nicht signierter Beitrag von 139.20.165.77 (Diskussion) 18:06, 22. Jan. 2018 (CET))

Ja, keine Ahnung wer das in die Einleitung reingeschrieben hat, ohne den geballten Zorn der Besserwissenden abzukriegen. Daß der A.-koeffizient dimensionslos ist steht ja auch untendrunter richtig da. Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 23:39, 23. Jan. 2018 (CET)

Dass der Koeffizient dimensionslos ist, ist klar, aber auch die Aktivität ist nach der Definition weiter unten eindeutig dimensionslos:

Die (relative) Aktivität ist definiert durch:

$a=\exp \left({\frac {\mu -\mu ^{o}}{RT}}\right)$

...

Die Aktivität ist mit dem Stoffmengenanteil durch folgende Beziehung verbunden:

$a_{i}=\gamma _{i}\cdot x_{i}$

Ra-raisch (Diskussion) 10:06, 24. Jan. 2018 (CET)

na @Maxus96 wie ist das denn nun? Im Artikel ist die Aktivität partout dimensionslos, welche Diemsnion hat sie denn nun nach Deiner Meinung? Ra-raisch (Diskussion) 21:55, 1. Feb. 2018 (CET)

im [Wik] ist angegeben: By convention, activity is treated as a dimensionless quantity Ra-raisch (Diskussion) 00:18, 4. Feb. 2018 (CET)

es wäre schön, wenn jemand die Diskrepanz zwischen der dimensionslosen Definition und der angeblichen Einheit [mol/l] für die Aktivität aufklären und in den Artikel einfügen könnte. Ra-raisch (Diskussion) 00:28, 4. Feb. 2018 (CET)

Ich bin auch ratlos, hab gesehen was Goldbook und en:wp so schreiben. Gewußt hab ich den Kram in der Schule und im ersten Semester. Zu lange her. Hab das mal auf QSC gestellt, vielleicht erinnert sich dort jemand. So wie es im Moment steht, ergibt der Artikel keinen Sinn. --Maxus96 (Diskussion) 12:21, 4. Feb. 2018 (CET)

wieso keinen Sinn, der Koeffizient ist der Faktor für den Stoffmengenanteil x*γ=a, also sind auch beide dimensionslos. Ra-raisch (Diskussion) 21:31, 4. Feb. 2018 (CET)

a gleich gamma mal Konzentration. Außerdem steht in allen Schulbüchern u.ä. (hier vor mir "dtv Wörterbuch der Chemie", "elemente II, Klett"), etwas angesehener "Holleman-Wiberg, 101., deGruyter" genau das, daß die Aktivität die "wirksame Konzentration" ist, mit genau dieser Formel. Das muß der Artikel irgendwie abgleichen. Im HoWi steht nicht einfach Blödsinn, und dafür muß dieser Artikel hier prominent, d.h. in der Einleitung (und nicht in dem zweiseiten Laberkapitel, über dem "Einleitung2 steht), eine Erklärung liefern. --Maxus96 (Diskussion) 20:14, 5. Feb. 2018 (CET)

Seit ich hier das letzte Mal vorbeigeschaut habe, ist wohl so einiges passiert. Wie dem auch sei: Auch im HoWi kann Unsinn stehen, vor allem wenn er sich von seinem Kerngebiet (Anorganische Chemie) entfernt. Wie gesagt, die Aktivität ist in der Chemie dimensionslos definiert. Ein Effektivwert impliziert, dass er aus einem zugrundeliegenden Wert durch Multiplikation mit einer dimensionslosen Größe erhalten werden kann, d.h. eine Aktivität als effektive Konzentration zu bezeichnen ist ein Vergleich von Äpfeln und Birnen. --139.20.165.77

Aktivitätskoeffizient Leitfähigkeitskoeffizient

Kann aus Leitfähigkeitsmessungen einer Elektrolytlösung (z.B. NaCl) der Aktivitätskoeffizient bestimmt werden?

Ich dachte Leitfähigkeitskoeffizient und Aktivitätskoeffizient sind nicht das selbe? Ist der Quotient aus der Aquivalentleitfähigkeit und der Leitfähigkeit bei unendlicher Verdünnung Λeq/Λ(unendliche Verd.) gleich der mittlere Aktivitätskoeffizient oder der Leitfähigkeitskoeffizent

--77.7.89.228 18:10, 7. Sep. 2018 (CEST)

Aktivität in Anwesenheit eines elektrischen Potentials

Wie ist denn die Aktivität in Anwesenheit eines elektrischen Potentials definiert? Beinhaltet es dieses ($a=\exp({\frac {{\overline {\mu }}_{i}-\mu _{i}^{0}}{k_{B}T}})$, wobei ${\overline {\mu }}_{i}=\mu _{i}+e_{0}z_{i}\Phi$ das Elektrochemisches Potential ist, oder bleibt die Definition $a=\exp({\frac {\mu _{i}-\mu _{i}^{0}}{k_{B}T}})$ bestehen. Ich tendiere zu letzterem, auch weil z.B. in diesem Paper (Activity Coefficients of Electrons and Holes in Semiconductors ) hier der Einfluss des elektrochemischen Potentials explizit fuer die Bestimmung der Aktivitaet herausgenommen wird (Beachte: das paper notiert mit $\mu _{i}$ in Gleichung (1) das elektrochemische Potential, das Paper schreibt also in Gl. 11: $a=\exp({\frac {{\overline {\mu }}_{i}-\mu _{i}^{0}-z_{i}e_{0}\Phi }{k_{B}T}})$ und somit $a=\exp({\frac {\mu _{i}-\mu _{i}^{0}}{k_{B}T}})$). biggerj1 (Diskussion) 12:26, 27. Sep. 2018 (CEST)

Auf der anderen Seite: wenn das elektrochemische Potential nicht für die Berechnung der Aktivität herangezogen wird, dann ist der pH-Wert $pH=-\log _{10}(a_{H})$ vor einer geladenen Wand nicht konstant, (da dort das elektrochemische Potential konstant ist)! Was stimmt denn nun? Insbesondere fuer die Berechnung des pH-Wertes frage ich mich da. Benutzt man $a_{H}=\exp({\frac {{\overline {\mu }}_{i}-\mu _{i}^{0}}{k_{B}T}})$ (was konstant ist, egal, wo man sich vor der geladenen Wand befindet, oder benutzt man $a_{H}({\vec {r}})=\exp({\frac {\mu _{i}({\vec {r}})-\mu _{i}^{0}}{k_{B}T}})$, was einen ortsabhängigen pH Wert impliziert. biggerj1 (Diskussion) 13:34, 27. Sep. 2018 (CEST)