что такое коэффициент активности

Коэффициенты активности

Что такое Коэффициенты активности?

Ключевые моменты

Понимание коэффициентов активности

Коэффициенты активности наиболее полезны, когда используются для сравнения двух конкурирующих предприятий в одной отрасли, чтобы определить, как конкретная компания выделяется среди своих аналогов. Но коэффициенты активности также можно использовать для отслеживания финансового прогресса компании за несколько периодов регистрации, чтобы обнаруживать изменения с течением времени. Эти цифры могут быть нанесены на карту, чтобы представить перспективную картину перспективных результатов деятельности компании.

Коэффициенты активности можно разбить на следующие подкатегории:

Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности

Коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности определяет способность организации получать деньги от своих клиентов. Общая сумма продаж в кредит делится на средний остаток дебиторской задолженности за определенный период. Низкое соотношение указывает на недостаток в процессе сбора.

Коэффициент оборачиваемости товарных запасов

Общий коэффициент оборачиваемости активов

Коэффициент оборачиваемости общих активов показывает, насколько эффективно предприятие использует свои активы для продажи. Общие продажи делятся на общие активы, чтобы определить, насколько эффективно бизнес использует свои активы. Меньшие коэффициенты могут указывать на то, что компания изо всех сил пытается продвигать свою продукцию.

Рентабельность капитала

Показатель эффективности, известный как рентабельность капитала (ROE), измеряет доходы, полученные от акционерного капитала. ROE рассчитывается путем деления чистой прибыли на все акции, находящиеся в обращении на рынке.

Коэффициент оборачиваемости активов

Показатель, называемый коэффициентом оборачиваемости активов, измеряет сумму дохода, которую компания генерирует на доллар активов. Этот показатель, который просто рассчитывается путем деления продаж компании на ее общие активы, показывает, насколько эффективно компания использует свои активы для увеличения продаж.

Коэффициенты активности по сравнению сПоказатели прибыльности

Коэффициенты активности и коэффициенты прибыльности являются фундаментальными аналитическими инструментами, которые помогают инвесторам оценивать различные аспекты финансовой устойчивости компании. Коэффициенты прибыльности отражают получение компанией прибыли, а коэффициенты эффективности измеряют, насколько хорошо компания использует свои ресурсы для получения этой прибыли. Коэффициенты прибыльности могут помочь аналитикам сравнить прибыль компании с прибылью ее отраслевых конкурентов, а также отслеживать прогресс той же компании за несколько различных отчетных периодов.

Источник

Научная электронная библиотека

1.3.4. Коэффициенты активности

Электростатические взаимодействия приводят к значительным отклонениям в поведении системы от идеального. Учесть отклонения от идеального, т.е. предусмотреть влияние электростатических факторов можно с помощью метода активностей: вместо концентраций реагирующих частиц [A] используют величины, называемые активностями a_A. Численные значения активностей выбирают таким образом, чтобы форма функциональной зависимости для свободной энергии

сохранялась и для реальных растворов:

Тогда для общей реакции

Отношение активности частицы к ее равновесной концентрации

называется коэффициентом активности. Коэффициенты активности ионов в растворах электролитов могут служить мерой электростатических взаимодействий в системе. Для идеальных растворов электростатические взаимодействия пренебрежимо малы, активности приравниваются равновесным концентрациям, тогда g = 1.

Известно несколько методов определения и расчета коэффициентов активности. Поскольку электростатические взаимодействия весьма заметны в растворах электролитов, то остановимся на расчетах коэффициентов активности ионов. Они зависят от ионной силы, вычисляемой по известному уравнению:

Одним из наиболее применяемых методов определения коэффициентов активности индивидуальных ионов является оценка по приближению Дебая-Хюккеля [8]

В разбавленных растворах (I 2 (I) 1/2 /[1+aB(I) 1/2 ]+ CI,

Экспериментально определить коэффициенты активности отдельных ионов невозможно, так как нельзя получить раствор, содержащий ионы только одного сорта. Опытным путем можно было измерить лишь средний коэффициент активности g_± ионов электролита A_mB_n, который связан с коэффициентами активности составляющих его ионов A n+ и B m- следующим образом:

Уравнения Дебая-Хюккеля и Дэвиса пригодны в первом приближении и для расчетов коэффициентов активности незаряженных молекул (неэлектролитов). В этих случаях z_i = 0 и в уравнениях Дебая-Хюккеля коэффициент активности неэлектролита равен единице при ионной силе I £ 0.1 М, при больших значениях ионной силы необходимо использовать уравнение Дэвиса, которое для неэлектролитов превращается в lgg = CI. Константа С в этом случае называется солевым коэффициентом, зависящим от диэлектрической проницаемости неэлектролита e. Для веществ с низкойe (газы, сахара, белки) C>0, g > 1. Для таких веществ наблюдается эффект “высаливания”, т.е. уменьшение их растворимости в воде в присутствии электролитов. Для веществ же с высокой e(например, для HCN e = 111) C 2 ћ 2 C_iN_A/m·1000· k_Б 2 T 2 ) 1/2 ] (1.23)

В данной работе предложено модельное уравнение расчета оптимальных концентраций электролитов, соответствующих минимуму коэффициента активности и рассуждения 16.

Показано, что в точке минимума функции

а затем − к выражению (4):

Уравнения (1.23) и (1.24) выражают коэффициент активности для неассоциированных ионов электролита, тогда как литературные (экспериментальные) величины g_± учитывают в этой точке фактические (реальные) взаимодействия сольватированных ионов с образованием молекулярной формы электролита или ионных ассоциатов по равновесию (а). Поэтому не следует ожидать полного тождества коэффициентов активности, теоретически оцененных по уравнению (1.24), с литературными, но, безусловно, важен характер зависимости коэффициентов активности от концентраций.

В табл.1.3 приведены полученные концентрации для 42 электролитов при g_min.

Что касается увеличения коэффициента активности g при больших концентрациях электролита, то не было предложено рациональной количественной теории, определяющей концентрации растворов с минимумом g и значительным увеличением его с повышением моляльности. В данной работе дается объяснение этому факту и рассчитаны оптимальные концентрации электролитов, соответствующие минимуму коэффициента активности. Так, за пределами концентрации С₀, соответствующей минимуму коэффициента активности, в связи с сокращением длин свободного пробега сольватированных ионов или молекул, превалирующими становятся межионные взаимодействия, приводящие преимущественно к ионным ассоциатам в полярных с низкими значениями диэлектрических проницаемостей растворителях или к молекулярным сольватам в неполярных с низкими значениями диэлектрических проницаемостей растворителях.

Уравнение (1.24) позволяет рассчитывать теоретические значения коэффициентов активности различных электролитов в зависимости от их концентраций. Функция проходит через минимум при С₀, повторяя контур зависимости фактических (реальных) g_± от моляльности растворов (рис. 1.1 и 1.2).

Рис. 1.1. Зависимости рассчитанных (1) и экспериментальных (2) коэффициентов активности от моляльной концентрации водного раствора хлороводородной кислоты

Рис. 1.2. Зависимости рассчитанных (1) и экспериментальных (2) коэффициентов активности от моляльной концентрации водного раствора хлорида лития

На рис. 1.1 и 1.2 показана приемлемость предлагаемой модельной оценки коэффициента активности в связи с достаточно заметным соответствием хода зависимости функций g = f (m) и g_± = f (m) для водных растворов хлороводородной кислоты (рис. 1.1) и хлорида лития (рис. 1.2).

В табл. 1.4 в качестве примера представлены экспериментальные (литературные) и рассчитанные по уравнению (1.24) величины коэффициентов активности хлороводородной кислоты и хлорида лития.

Таким образом, в данной работе теоретически обосновываются области концентраций растворов электролитов, в которых наблюдается минимум коэффициентов активности, объясняется феномен доминирования ассоциативных явлений, приводящих к образованию ионных ассоциатов или в зависимости от свойств и природы растворителя − к преимущественному состоянию растворов в виде молекулярных сольватов.

Коэффициенты активности HCl и LiCl, оцененные по уравнению (1.24), в сравнении с экспериментальными в зависимости от концентрации С (моль/1000 г)

Источник

СОДЕРЖАНИЕ

Термодинамическое определение

μ B знак равно μ B ⊖ + р Т пер ⁡ Икс B <\ displaystyle \ mu _ <\ mathrm > = \ mu _ <\ mathrm > ^ <\ ominus>+ RT \ ln x _ <\ mathrm > \,>

Это обобщается, чтобы включить неидеальное поведение, написав

μ B знак равно μ B ⊖ + р Т пер ⁡ а B <\ displaystyle \ mu _ <\ mathrm > = \ mu _ <\ mathrm > ^ <\ ominus>+ RT \ ln a _ <\ mathrm > \,>

когда _В это активность вещества в смеси с

а B знак равно Икс B γ B <\ displaystyle a _ <\ mathrm > = x _ <\ mathrm > \ gamma _ <\ mathrm >>

Другими словами: соединение показывает неидеальное поведение в разбавленном случае.

Приведенное выше определение коэффициента активности нецелесообразно, если соединение не существует в виде чистой жидкости. Это часто бывает с электролитами или биохимическими соединениями. В таких случаях используется другое определение, в котором бесконечное разбавление рассматривается как идеальное состояние:

μ B знак равно μ B ⊖ + р Т пер ⁡ γ B ∞ ⏟ μ B ⊖ † + р Т пер ⁡ ( Икс B γ B † ) <\ displaystyle \ mu _ <\ mathrm > = \ underbrace <\ mu _ <\ mathrm > ^ <\ ominus>+ RT \ ln \ gamma _ <\ mathrm > ^ <\ infty >> _ <\ mu _ <\ mathrm > ^ <\ ominus \ dagger>> + RT \ ln \ left (x _ <\ mathrm > \ gamma _ <\ mathrm > ^ <\ кинжал>\ вправо)>

Здесь символ используется для различения двух видов коэффициентов активности. Обычно его опускают, так как из контекста ясно, какой вид имеется в виду. Но бывают случаи, когда требуются оба вида коэффициентов активности, которые могут даже входить в одно и то же уравнение, например, для растворов солей в смесях (вода + спирт). Иногда это является источником ошибок. † <\ displaystyle ^ <\ dagger>>

Изменение мольных долей или концентраций с помощью коэффициентов активности дает эффективные активности компонентов и, следовательно, позволяет применять такие выражения, как закон Рауля и константы равновесия, как к идеальным, так и к неидеальным смесям.

Ионные решения

Для электролита 1: 1, такого как NaCl, он определяется следующим образом:

где γ ₊ и γ _— коэффициенты активности катиона и аниона соответственно.

В более общем смысле средний коэффициент активности соединения формулы A _p B _q определяется как

Преобладающее мнение о том, что коэффициенты активности отдельных ионов невозможно измерить независимо или, возможно, даже физически бессмысленно, уходит своими корнями в работы Гуггенхайма в конце 1920-х годов. Однако химики никогда не могли отказаться от идеи активности отдельных ионов и, как следствие, коэффициентов активности отдельных ионов. Например, pH определяется как отрицательный логарифм активности ионов водорода. Если преобладающий взгляд на физический смысл и измеримость активности одного иона верен, то определение pH как отрицательного логарифма активности ионов водорода помещает эту величину прямо в категорию неизмеримых. Признавая эту логическую трудность, Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) заявляет, что определение pH на основе активности является лишь условным определением. Несмотря на преобладающее отрицательное мнение об измеримости коэффициентов отдельных ионов, концепция активности отдельных ионов продолжает обсуждаться в литературе, и, по крайней мере, один автор представляет определение активности одного иона в терминах чисто термодинамических величин и предлагает метод определения активности одного иона. измерение коэффициентов активности одиночных ионов на основе чисто термодинамических процессов.

Концентрированные ионные растворы

Для концентрированных ионных растворов необходимо учитывать гидратацию ионов, как это было сделано Стоксом и Робинсоном в их модели гидратации от 1948 года. Коэффициент активности электролита разделен на электрические и статистические компоненты Э. Глюкауфом, который модифицирует модель Робинсона-Стокса. модель.

Статистическая часть коэффициента активности концентрированного раствора составляет:

Модель Стокса – Робинсона анализировалась и улучшалась также другими исследователями.

Экспериментальное определение коэффициентов активности

Радиохимические методы

Коэффициенты активности можно определить радиохимическими методами.

При бесконечном разбавлении

Коэффициенты активности для бинарных смесей часто указываются при бесконечном разбавлении каждого компонента. Поскольку модели коэффициента активности упрощаются при бесконечном разбавлении, такие эмпирические значения могут использоваться для оценки энергий взаимодействия. Приведены примеры для воды:

Теоретический расчет коэффициентов активности

Для незаряженных видов коэффициент активности γ _{0 в} основном соответствует модели высаливания :

Для воды в качестве растворителя активность a _w можно рассчитать по формуле:

Ссылка на ионный диаметр

Зависимость от параметров состояния

Производная коэффициента активности по температуре связана с избыточной молярной энтальпией соотношением

Точно так же производная коэффициента активности по давлению может быть связана с избыточным молярным объемом.

V ¯ я E знак равно р Т ∂ ∂ п пер ⁡ ( γ я ) <\ displaystyle <\ bar > _ ^ <\ mathsf > = RT <\ frac <\ partial><\ partial P>> \ ln (\ gamma _ )>

Приложение к химическому равновесию

В состоянии равновесия сумма химических потенциалов реагентов равна сумме химических потенциалов продуктов. Изменение свободной энергии Гиббса для реакций Δ _r G равно разности этих сумм и, следовательно, в состоянии равновесия равно нулю. Таким образом, для такого равновесия, как

Подставьте выражения для химического потенциала каждого реагента:

После перестановки это выражение становится

Этот вывод служит двум целям. Он показывает взаимосвязь между стандартным изменением свободной энергии и константой равновесия. Это также показывает, что константа равновесия определяется как отношение активности. На практике это неудобно. Когда каждое действие заменяется произведением концентрации и коэффициента активности, константа равновесия определяется как

K знак равно [ S ] σ [ Т ] τ [ А ] α [ B ] β × γ S σ γ Т τ γ А α γ B β <\ Displaystyle К = <\ гидроразрыва <[\ mathrm ] ^ <\ sigma>[\ mathrm] ^ <\ tau>> <[\ mathrm ] ^ <\ alpha>[\ mathrm ] ^ <\ beta>>> \ times <\ frac <\ gamma _ <\ mathrm > ^ <\ sigma>\ gamma _ <\ mathrm> ^ <\ tau>> <\ гамма _ <\ mathrm > ^ <\ alpha>\ gamma _ <\ mathrm > ^ <\ beta>>>>

где [S] обозначает концентрацию S и т. д. На практике константы равновесия определяются в среде таким образом, чтобы коэффициент коэффициента активности был постоянным и им можно было пренебречь, что приводит к обычному выражению

K знак равно [ S ] σ [ Т ] τ [ А ] α [ B ] β <\ Displaystyle К = <\ гидроразрыва <[\ mathrm ] ^ <\ sigma>[\ mathrm] ^ <\ tau>> <[\ mathrm ] ^ <\ alpha>[\ mathrm ] ^ <\ beta>>>>

который применяется при условиях, когда коэффициент активности имеет определенное (постоянное) значение.

Источник

Активность и коэффициент активности

Несмотря на то, что термодинамика не учитывает процессы, происходящие в реальных растворах, например, притяжение и отталкивание ионов, термодинамические закономерности, выведенные для идеальных растворов, можно применить и для реальных растворов, если заменить концентрации активностями.

Активность может быть как меньше, так и больше номинальной концентрации вещества в растворе. Активность чистого растворителя, а также растворителя в не слишком концентрированных растворах принимается равной 1. За 1 принимается также активность твёрдого вещества, находящегося в осадке, или жидкости, не смешивающейся с данным раствором. В бесконечно разбавленном растворе активность растворённого вещества совпадает с его концентрацией.

Отношение активности вещества в данном растворе к его концентрации называется коэффициентом активности.

Отклонения от идеальности в растворах сильных электролитов

Особенно заметное отклонение от идеальности имеет место в растворах сильных электролитов. Это отражается, например, на их температурах кипения, плавления, давлении пара над раствором и, что особенно важно для аналитической химии, на величинах констант различных равновесий, протекающих в таких растворах.

Для характеристики активности электролитов используют:

Величина, которая учитывает влияние концентрации (С) и заряда (z) всех ионов, присутствующих в растворе, на активность растворённого вещества, называется ионной силой (I).

Пример 3.1. В 1,00 л водного раствора содержится 10,3 г NaBr, 14,2 г Na₂SO₄ и 1,7 г NH₃. Чему равна ионная сила такого раствора?

0,100 моль/л

0,100 моль/л

I = 0,5×[0,300×(+1) 2 + 0,100×(-1) 2 + 0,100×(-2) 2 ] = 0,400 моль/л

Рис. 3.1. Влияние ионной силы на среднеионный коэффициент активности HCl

На рис. 3.1 показан пример влияния ионной силы на активность электролита (HCl). Аналогичная зависимость коэффициента активности от ионной силы наблюдается также у HClO₄, LiCl, AlCl₃ и многих других соединений. У некоторых электролитов (NH₄NO₃, AgNO₃) зависимость коэффициента активности от ионной силы является монотонно убывающей.

Универсального уравнения, с помощью которого можно было бы рассчитать коэффициент активности любого электролита при любой величине ионной силы, не существует. Для описания зависимости коэффициента активности от ионной силы в очень разбавленных растворах (до I

При более высоких значениях ионной силы (до

1) количественную оценку коэффициента активности можно проводить по уравнению Дэвиса.

В данном уравнении a принято равным 3,05, поэтому произведение Ba равно 1. Фактор 0,2I учитывает образование ионных пар, изменение диэлектрической проницаемости и т.д.

Пример 3.2. Рассчитать коэффициенты активности иона H + при ионной силе 0,010 и 0,10.

0,89.

= 0,82

3.4. Виды констант химического равновесия, исполь­зуемые в аналитической химии

Источник

Коэффициент физической активности

Как узнать, достаточно ли подвижный образ жизни вы ведёте? Оставим средние значения, спросите сами у себя: активен ли я, можно ли считать, что я «выполняю» личную «норму»? Гадать на картах или кофейной гуще – не наш метод, наш метод – вычисление коэффициента физической активности.

Что такое коэффициент физической активности?

Коэффициент физической активности — величина, равная соотношению затрат энергии человека в период активности к затратам в состоянии покоя (величине основного энергетического обмена).

Значение величины коэффициента физической активности всегда выше единицы и может варьироваться от 1,4 до 2,4. Значения 2,4-4,5 и выше могут наблюдаться у спортсменов во время интенсивных тренировок или соревнований и носят временный, периодический характер.

Значения ниже 1,4 (в диапазоне 1,2-1,3) встречаются, когда человек прикован к постели в силу возраста или из-за болезни, но и в этом случае для определения энергетической ценности рациона необходимо учитывать фактор повреждения, температурный фактор, наличие белково-энергетической недостаточности.

Коэффициент физической активности — это величина, показывающая соотношение энергозатрат человека в период активности к затратам энергии в состоянии покоя

Как определить коэффициент физической активности?

Для определения коэффициента физической активности существуют таблицы, где приводится коэффициент каждого рода физической активности на единицу времени.

Проблема в том, что в течение дня различные виды активности непрерывно сменяют друг друга. Как же при этом узнать свой коэффициент?

Для этого с той или иной степенью погрешности можно воспользоваться данными, приведенными ниже.

Незначительная физическая нагрузка (1,4-1,6)

Человек редко прилагает физические усилия, не ходит пешком на большие расстояния, не занимается спортом, работает в офисе за компьютером, досуг проводит не активно: читает, общается в социальных сетях, смотрит телевизор. Это могут быть:

Легкая физическая нагрузка (1,6-1,9)

Человек, испытывающий умеренные физические нагрузки на работе или ведущий в целом малоподвижный образ жизни, но периодически занимающийся спортом. Например:

Средняя физическая нагрузка (1,9-2,0)

Люди, занятые физическим трудом:

Выраженная физическая нагрузка (2,0-2,2)

Люди, занятые многочасовым физическим трудом или спортсмены, а именно:

Тяжелая физическая нагрузка (от 2,2 и выше)

Люди, занятые тяжелым немеханизированным трудом, спортсмены. Сюда входят:

Польза активного отдыха

Активный отдых — это продолжение интенсивной физической деятельности с изменением ее вида. Такая форма досуга предпочтительна для людей, чья трудовая деятельность связана с ограничением физической активности.

Чем жестче эти ограничения, тем более человек нуждается в активном отдыхе, который является, по существу, компенсацией вынужденной неподвижности в течение рабочего дня.

Люди, чья работа ограничивает физическую активность в течение дня, нуждаются в активной форме отдыха.

Безусловно, активный отдых не всегда может заменить пассивный (например, чтение книг или занятие творчеством — полезная и нужная форма отдыха). А вот просмотру «бесконечных» сериалов, или «глубокому погружению» в социальные сети вполне можно предпочесть пешую прогулку или занятие йогой.

Хотите посмотреть фильм — сходите в кинотеатр. Именно сходите, наметьте пешеходный маршрут на 2-3 километра и пройдите их пешком до и после сеанса.

Возможность долго и быстро ходить определяется не только физической подготовкой, но и соответствующей экипировкой, и для того, чтобы ваша прогулка была полезной и приятной, прежде всего нужна комфортная обувь.

Если погода не располагает к прогулкам, то можно заняться уборкой — это повысит энергозатраты на 60 %. Еще больший эффект дает работа на приусадебном участке или подвижные игры с детьми.

Как увеличить затраты энергии?

Нужно постоянно искать способ потратить энергию, особенно это касается богатых застольями праздничных дней. С точки зрения здоровья нет ничего полезного в том, чтобы проводить свой досуг, целый день лежа на диване.

Даже при офисной профессии есть возможность ходить, было бы желание. Если вам нужно добраться до ближайшей станции метро, то лучше сделать это пешком. Затраты энергии при этом возрастут в два с половиной раза.

Ходьба по лестницам, даже в медленном темпе, повышает энергозатраты в несколько раз.

При ходьбе затраты энергии на единицу времени зависят от скорости и расстояния. Кроме того, при ходьбе по лестницам, даже в медленном темпе, затраты энергии возрастают в разы.

Таким образом, полезная привычка ходить пешком и, особенно, ходить по лестницам, не пользуясь лифтом, существенно повышает коэффициент физической активности, позволяя вам находиться в прекрасной форме.

Источник