الكيمياء الكهربائية

النشاط الأيوني. القوة الأيونية للحل. اعتماد معامل النشاط الأيوني على القوة الأيونية للمحلول. نظرية ديباي هوكل.

نشاط (أيونات) - تركيز فعال مع مراعاة التفاعل الكهروستاتيكي بين الأيونات في المحلول. يختلف النشاط عن التركيز بمقدار ما. نسبة النشاط (أ) إلى تركيز مادة في المحلول (ج ، في جي أيون / لتر) تسمى معامل النشاط: γ \ u003d أ / ج.

القوة الأيونية للحل - قياس الشدة الحقل الكهربائيتم إنشاؤها بواسطة الأيونات في المحلول. نصف مجموع نواتج تركيز جميع الأيونات في محلول ومربع شحنتها. تم اشتقاق الصيغة لأول مرة بواسطة لويس:

أين cB - التركيزات الموليةأيونات فردية (مول / لتر) ، شحنات أيونات zB

يتم إجراء الجمع على جميع أنواع الأيونات الموجودة في المحلول. في حالة وجود إلكتروليتين أو أكثر في المحلول ، يتم حساب إجمالي القوة الأيونية الكلية للمحلول. بالنسبة للإلكتروليتات التي توجد فيها أيونات مشحونة مضاعفة ، تتجاوز القوة الأيونية عادة مولارية المحلول.

القوة الأيونية للمحلول لها أهمية عظيمةفي نظرية ديباي-هوكل عن الشوارد القوية. توضح المعادلة الأساسية لهذه النظرية (قانون Debye-Hückel المحدود) العلاقة بين معامل النشاط الأيوني ze والقوة الأيونية للمحلول I بالشكل: ثابت المذيب ودرجة الحرارة.

نسبة النشاط (أ) إلى التركيز الكلي لمادة في المحلول (ج ، بالمول / لتر) ، أي نشاط الأيونات بتركيز 1 مول / لتر ، يسمى عامل النشاط :

في مخفف بلا حدود محاليل مائيةمعامل النشاط غير المنحل بالكهرباء يساوي واحد. تظهر التجربة أنه مع زيادة تركيز الإلكتروليت ، تنخفض قيم f ، وتمر عبر الحد الأدنى ، ثم تزداد مرة أخرى وتصبح بشكل ملحوظ وحدات كبيرةفي حلول قوية. يتم تحديد هذا السلوك لاعتماد f على التركيز من خلال ظاهرتين فيزيائيتين.

يظهر الأول بشكل خاص عند التركيزات المنخفضة ويرجع ذلك إلى التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات ذات الشحنة المعاكسة. تسود قوى الجذب بين الأيونات على قوى التنافر ، أي في الحل ، يتم إنشاء ترتيب قصير المدى ، حيث يُحاط كل أيون بأيونات من العلامة المعاكسة. والنتيجة هي زيادة الارتباط مع المحلول ، وهو ما ينعكس في انخفاض معامل النشاط. بطبيعة الحال ، يزيد التفاعل بين الأيونات مع زيادة شحنتها.

مع زيادة التركيز ، يتأثر نشاط الإلكتروليتات بشكل متزايد بالظاهرة الثانية ، والتي ترجع إلى التفاعل بين الأيونات وجزيئات الماء (الماء). في الوقت نفسه ، في المحاليل المركزة نسبيًا ، تصبح كمية الماء غير كافية لجميع الأيونات ويبدأ الجفاف التدريجي ، أي ينخفض ​​اتصال الأيونات بالمحلول ، وبالتالي تزداد معاملات النشاط.

بعض الانتظامات المتعلقة بمعاملات النشاط معروفة. لذلك ، بالنسبة للحلول المخففة (حتى m = 0.05 تقريبًا) ، يتم ملاحظة العلاقة 1 - f = k√m. في الحلول المخففة إلى حد ما (m 0.01) ، لا تعتمد قيم f على طبيعة الأيونات. هذا يرجع إلى حقيقة أن الأيونات تقع على مسافات من بعضها البعض ، حيث يتم تحديد التفاعل فقط من خلال رسومها.

في التركيزات الأعلى ، جنبًا إلى جنب مع الشحنة ، تبدأ قيمة النشاط في التأثر بنصف قطر الأيونات.

لتقييم اعتماد معاملات النشاط على التركيز في المحاليل حيث توجد العديد من الإلكتروليتات ، قدم G. تُعرَّف القوة الأيونية بأنها نصف مجموع المصطلحات التي تم الحصول عليها بضرب مولات كل أيون ، مي ، في مربع تكافؤها ، Zi:

أنا = 1 / 2∑miZi. (تاسعا - 18)

نظرية ديباي-هوكل إحصائي نظرية المحاليل المخففة للشوارد القوية ، والتي تسمح لك بحساب المعامل. نشاط أيوني. يعتمد على افتراض التفكك الكامل للإلكتروليت إلى أيونات ، والتي يتم توزيعها في المذيب ، والتي تعتبر وسيطًا مستمرًا. كل أيون بفعل كهربيته تستقطب الشحنة البيئة وتشكل من حولها غلبة معينة للأيونات من العلامة المعاكسة - ما يسمى. الغلاف الجوي الأيوني. في حالة عدم وجود خارجي كهربائي الغلاف الجوي الأيوني له كروي. التناظر وشحنته متساويان في المقدار ومعاكسان في إشارة إلى شحنة المركز الذي يخلقه. و هي. مجموع الكهرباء المحتملة ي. مجالات، يتم إنشاء المركز. أيون وغلافه الجوي الأيوني عند نقطة تقع على مسافة ص من المركز. أيون ، م ب تُحسب إذا تم وصف الغلاف الجوي الأيوني بالتوزيع المستمر لكثافة الشحنة r بالقرب من المركز. و هي. للحساب ، يتم استخدام معادلة بواسون (في نظام SI):

n2j = -r / ee0 ،

حيث n2 هو عامل لابلاس ، e هو العازل. نفاذية المذيبات ، e0 - كهربائي. ثابت (سماحية الفراغ). لكل نوع من الأيونات من النوع i ، يتم وصف r بواسطة وظيفة توزيع Boltzmann ؛ ثم ، في التقريب الذي يعتبر الأيونات كرسوم نقطية (أول تقريب لـ D.-H.T.) ، يأخذ حل معادلة بواسون الشكل: حيث z هو مركز رقم الشحن. أيون ، rd - ما يسمى. نصف قطر الغربلة Debye (نصف قطر الغلاف الجوي الأيوني). في المسافات r> rd ، يصبح الجهد j مهملاً ، أي أن الغلاف الجوي الأيوني يحمي الكهرباء. مجال المركز. و هي.

في حالة عدم وجود مجال كهربائي خارجي ، فإن الغلاف الجوي الأيوني له تناظر كروي ، وتكون شحنته متساوية في الحجم ومعاكسة في إشارة إلى شحنة الأيون المركزي الذي يخلقه. في هذه النظرية ، لا يتم إيلاء أي اهتمام تقريبًا لتكوين أزواج من الأيونات المشحونة بشكل معاكس عن طريق التفاعل المباشر بينها.

GOU VPO "ولاية الأورال جامعة فنية- تسمية UPI على اسم أول رئيس لروسيا »

قسم تكنولوجيا الإنتاج الكهروكيميائية

حساب معاملات النشاط

مبادئ توجيهية للتنفيذ في تخصص "مقدمة في نظرية حلول الإلكتروليت"

للطلاب الذين يدرسون

اتجاه 240100 - التكنولوجيا الكيميائية والتكنولوجيا الحيوية (الملف الشخصي - تكنولوجيا الإنتاج الكهروكيميائي)

ايكاترينبرج

جمعتها:

أستاذ، دكتور كيم. علوم

أستاذ دكتور الكيمياء. علوم،

محرر علمي استاذ دكيمياء. الخيال العلمي إيرينا بوريسوفنا موراشوفا

حساب معاملات النشاط: مبادئ توجيهية لأداء أعمال التسوية على الانضباط "مقدمة لنظرية المحاليل المنحل بالكهرباء" / ،. ايكاترينبرج: USTU-UPI 2009.12s.

في القواعد الارشاديةتم تحديد أسس حساب معاملات النشاط. يتم عرض إمكانية حساب هذه القيمة على أساس النماذج النظرية المختلفة.

ببليوغرافيا: 5 عناوين. 1 علامة تبويب.

من إعداد قسم "تكنولوجيا الإنتاج الكهروكيميائي".

المتغيرات من الواجبات لورقة مصطلح

قائمة ببليوغرافية

المقدمة

تمت صياغة الأفكار النظرية حول بنية الحلول لأول مرة في نظرية أرهينيوس للتفكك الإلكتروليتي:

1. الإلكتروليتات هي المواد التي تتحلل (تتفكك) إلى أيونات عند إذابتها في مذيبات مناسبة (على سبيل المثال ، الماء). هذه العملية تسمى التفكك الالكتروليتي. الأيونات في المحلول عبارة عن جزيئات مشحونة تتصرف مثل الجزيئات. غاز مثالي، أي أنهم لا يتفاعلون مع بعضهم البعض.

2. لا تتحلل كل الجزيئات إلى أيونات ، ولكن فقط جزء معين من ب ، يسمى درجة التفكك

حيث n هو عدد الجزيئات المتحللة ، N هو العدد الإجمالي للجزيئات الذائبة. 0<б<1

3. ينطبق قانون العمل الجماعي على عملية التفكك الإلكتروليتي.

لا تأخذ النظرية في الاعتبار تفاعل الأيونات مع ثنائيات أقطاب الماء ، أي تفاعل الأيونات ثنائي القطب. ومع ذلك ، فإن هذا النوع من التفاعل هو الذي يحدد الأسس الفيزيائية لتشكيل الأيونات ، ويشرح أسباب التفكك واستقرار الأنظمة الأيونية. لا تأخذ النظرية في الاعتبار التفاعل الأيوني. الأيونات هي جسيمات مشحونة ، وبالتالي تعمل على بعضها البعض. يؤدي إهمال هذا التفاعل إلى انتهاك العلاقات الكمية لنظرية أرهينيوس.

وبسبب هذا ، ظهرت فيما بعد نظرية الذوبان ونظرية التفاعل بين الأيونات.

أفكار حديثة حول آلية تكوين المحاليل المنحل بالكهرباء. أقطاب التوازن

لا يمكن تفسير عملية تكوين الأيونات واستقرار المحاليل المنحل بالكهرباء (الأنظمة الأيونية) دون مراعاة قوى التفاعل بين الأيونات وجزيئات المذيبات (تفاعل الأيونات ثنائي القطب) والتفاعل الأيوني الأيوني. يمكن وصف مجموعة التفاعلات بالكامل رسميًا باستخدام أنشطة أيون (ci) بدلاً من التركيزات (ai)

حيث fi هو معامل نشاط النوع الأول من الأيونات.

اعتمادًا على شكل التعبير عن التركيزات ، هناك 3 مقاييس لشبكات النشاط ومعاملات النشاط: مقياس المولي c (مول / لتر أو مول / م 3) ؛ م هو المقياس المولي (مول / كغم) ؛ N مقياس منطقي (نسبة عدد مولات المذاب إلى إجمالي عدد المولات في حجم المحلول). وفقًا لذلك: f ، fm ، fN ، a ، am ، aN.

عند وصف خصائص المحاليل بالكهرباء ، يتم استخدام مفاهيم نشاط الملح

(2)

ومتوسط ​​النشاط الأيوني

أين ، و و هي معاملات القياس المتكافئ للكاتيون والأنيون ، على التوالي ؛

C هو التركيز المولي للمذاب ؛

- متوسط ​​معامل النشاط.

الأحكام الرئيسية لنظرية حلول الإلكتروليتات القوية بواسطة Debye و Hueckel:

1. القوى الكهروستاتيكية فقط هي التي تعمل بين الأيونات.

2. عند حساب تفاعل كولوم ، من المفترض أن سماحية المحلول والمذيب النقي متساويان.

3. يخضع توزيع الأيونات في حقل محتمل لإحصائيات بولتزمان.

في نظرية الإلكتروليتات القوية بواسطة Debye و Hueckel ، تم أخذ تقريبيين في الاعتبار عند تحديد معاملات النشاط.

في التقريب الأول ، عند اشتقاق التعبير لمتوسط ​​معامل النشاط ، يُفترض أن الأيونات هي نقاط مادية (حجم أيون) وأن قوى التفاعل الكهروستاتيكي تعمل فيما بينها:

, (4)

معامل النشاط في مقياس منطقي (N هو التركيز المعبر عنه في الكسور الجزيئية) ؛

T - درجة الحرارة

ه هي سماحية الوسط (المذيب) ؛

- القوة الأيونية للمحلول ، مول / لتر ، ك - عدد أنواع الأيونات في المحلول ؛

.

لحساب معامل النشاط في مقياس مول ، يتم استخدام النسبة

التركيز المولي للمادة المذابة ، مول / كغم ؛

الكتلة المولية للمذيب ، كجم / مول.

حساب متوسط ​​معامل النشاط في التقريب الأول صالح للحلول المخففة للشوارد القوية.

في التقريب الثاني ، أخذ Debye و Hueckel في الحسبان أن للأيونات حجمًا محدودًا يساوي a. حجم الأيون هو الحد الأدنى للمسافة التي يمكن أن تقترب فيها الأيونات من بعضها البعض. يتم عرض قيم حجم بعض الأيونات في الجدول.

الجدول 1. قيم المعلمة (أ) التي تميز حجم الأيونات

		F- ، Cl- ، Br- ، I- ، CN- ، NO2- ، NO3- ، OH- ، CNS-
		IO3- ، HCO3- ، H2PO4- ، HSO3- ، SO42-
		PO43- ، الحديد (CN) 63-
Rb +، Cs +، NH4 +، Tl +، Ag +
Ca2 +، Cu2 +، Zn2 +، Sn2 +، Mn2 +، Fe2 +، Ni2 +، Co2 +
Pb2 +، Sr2 +، Ba2 +، Ra2 +، Cd2 +، Hg2 +،
Fe3 + ، Al3 + ، Cr3 + ، Sc3 + ، Y3 + ، La3 + ، In3 + ، Ce3 + ،

نتيجة للحركة الحرارية ، توجد الأيونات الموجودة في محلول الإلكتروليت حول الأيونات ، ويتم اختيارها عشوائيًا على أنها المركز ، على شكل كرة. جميع أيونات المحلول متكافئة: كل منها محاط بجو أيوني ، وفي نفس الوقت ، كل أيون مركزي هو جزء من الغلاف الجوي الأيوني لأيون آخر. الغلاف الجوي الأيوني الافتراضي له شحنة متساوية ومعاكسة بالنسبة لشحنة الأيون المركزي. يتم الإشارة إلى نصف قطر الغلاف الجوي الأيوني.

إذا كانت أحجام الكاتيون والأنيون قريبة ، فيمكن استخدام التقريب الثاني لـ Debye و Hueckel لتحديد متوسط ​​معامل النشاط:

, (6)

أين ، . (7)

التعبيرات الخاصة بمعاملات النشاط للكاتيون والأنيون هي:

و

من معاملات النشاط المعروفة للأيونات الفردية ، يمكن حساب متوسط ​​معامل النشاط الأيوني: .

تنطبق نظرية Debye و Hueckel على الحلول المخففة. العيب الرئيسي لهذه النظرية هو أنه يتم أخذ قوى تفاعل كولوم بين الأيونات فقط في الاعتبار.

حساب معاملات النشاط حسب روبنسون ستوكس وإيكيدا.

عند اشتقاق معادلة متوسط ​​معامل النشاط ، تعلم روبنسون وستوكس من حقيقة أن الأيونات في المحلول في حالة منحلة:

حيث - يعتمد نشاط المذيب على المعامل التناضحي (ج) ، ;

عدد جزيئات المذيب المرتبطة بجزيء ذائب واحد ؛ bi هو رقم ترطيب أيون i.

اقترح إيكيدا صيغة أبسط لحساب متوسط ​​معامل النشاط الأيوني المولي

تتيح معادلة روبنسون-ستوكس حساب معاملات النشاط لإلكتروليتات التكافؤ 1-1 حتى تركيز 4 كمول / م 3 بدقة 1٪.

تحديد متوسط ​​معامل النشاط الأيوني لإلكتروليت في خليط من الإلكتروليتات.

في حالة وجود إلكتروليتين B و P في المحلول ، يتم تحقيق قاعدة Harned غالبًا:

, (10)

أين هو متوسط ​​معامل النشاط الأيوني للكهارل B في وجود المنحل بالكهرباء P

متوسط ​​معامل النشاط الأيوني B في حالة عدم وجود P ،

- مجموع مولالي الإلكتروليت ، والذي يتم حسابه على أنه مجموع التركيزات المولية للإلكتروليتات B و P ،

هنا hB و hP هما عدد جزيئات المذيب المرتبطة بجزيء إلكتروليت واحد B و P ، على التوالي ، وهما المعاملات التناضحية للإلكتروليتات B و P.

موضوعات أوراق الفصل في التخصص

للطلاب بدوام جزئي

رقم الخيار	بالكهرباء	التركيز ، مول / م 3	درجة الحرارة ، 0 درجة مئوية

نشاطمكونات المحلول هو تركيز المكونات ، محسوبًا مع مراعاة تفاعلها في المحلول. تم اقتراح مصطلح "نشاط" في عام 1907 من قبل العالم الأمريكي لويس كمجموعة ، سيساعد استخدامه في وصف خصائص الحلول الحقيقية بطريقة بسيطة نسبيًا.

تعليمات

هناك طرق تجريبية مختلفة لتحديد نشاط مكونات المحلول. على سبيل المثال ، عن طريق زيادة درجة غليان محلول الاختبار. إذا كانت درجة الحرارة هذه (المشار إليها بـ T) أعلى من درجة غليان المذيب النقي (To) ، فسيتم حساب اللوغاريتم الطبيعي لنشاط المذيب بالصيغة التالية: lnA = (-؟ H / RT0T) x؟ ت. أين ، H هي حرارة تبخر المذيب في نطاق درجة الحرارة بين To و T.

يمكنك تحديد نشاط مكونات المحلول عن طريق خفض درجة تجمد محلول الاختبار. في هذه الحالة ، يتم حساب اللوغاريتم الطبيعي لنشاط المذيب باستخدام الصيغة التالية: lnA = (-؟ H / RT0T) x؟ T ، أين ،؟ H هي حرارة التجمد للمحلول في النطاق بين نقطة تجمد المحلول (T) ونقطة التجمد للمذيب النقي (To).

احسب النشاط باستخدام طريقة دراسة توازن تفاعل كيميائي مع طور غازي. لنفترض أنك تخضع لتفاعل كيميائي بين ذوبان بعض أكسيد الفلز (يُشار إليه بالصيغة العامة MeO) والغاز. على سبيل المثال: MeO + H2 = Me + H2O - أي أن أكسيد الفلز يتحول إلى معدن نقي ، بتكوين ماء على شكل بخار ماء.

في هذه الحالة ، يتم حساب ثابت التوازن للتفاعل على النحو التالي: Кр = (pH2O x Ameo) / (рН2 x Ameo) ، حيث p هو الضغط الجزئي للهيدروجين وأبخرة الماء ، على التوالي ، A هي أنشطة النقيض. المعدن وأكسيده على التوالي.

احسب النشاط عن طريق حساب القوة الدافعة الكهربائية لخلية كلفانية تكونت بواسطة محلول إلكتروليت أو مصهور. تعتبر هذه الطريقة واحدة من أكثر الطرق دقة وموثوقية لتحديد النشاط.

معدل دوران رأس المال هو السرعة التي تمر بها الأموال عبر مختلف مراحل الإنتاج والتداول. كلما زادت سرعة تداول رأس المال ، زاد الربح الذي ستحصل عليه المنظمة ، مما يشير إلى نمو نشاطها التجاري.

تعليمات

يتم احتساب معدل دوران الأصول في معدل دوران بقسمة مبلغ الإيرادات على متوسط ​​القيمة السنوية للأصول.

حيث A هو متوسط ​​القيمة السنوية للأصول (إجمالي رأس المال) -
ب- إيرادات الفترة التي تم تحليلها (سنة).

سيشير المؤشر الموجود إلى عدد عمليات التداول التي تمت بواسطة الأموال المستثمرة في ممتلكات المنظمة للفترة التي تم تحليلها. مع نمو قيمة هذا المؤشر ، يزداد النشاط التجاري للشركة.

اقسم مدة الفترة التي تم تحليلها على معدل دوران الأصول ، وبالتالي ستجد مدة دوران واحد. عند التحليل ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه كلما انخفضت قيمة هذا المؤشر ، كان ذلك أفضل بالنسبة للمؤسسة.

استخدم الجداول من أجل الوضوح.

احسب معامل إصلاح الأصول المتداولة ، والذي يساوي متوسط ​​مجموع الأصول الحالية للفترة التي تم تحليلها ، مقسومًا على إيرادات المؤسسة.

تشير هذه النسبة إلى مقدار رأس المال العامل الذي يتم إنفاقه على روبل واحد من المنتجات المباعة.

احسب الآن مدة دورة التشغيل ، والتي تساوي مدة دوران المواد الخام ، بالإضافة إلى مدة دوران المنتجات النهائية ، بالإضافة إلى مدة دوران العمل الجاري ، وكذلك مدة دوران المستحقات.

يجب حساب هذا المؤشر لعدة فترات. إذا لوحظ اتجاه نحو نموها ، فهذا يدل على تدهور في حالة النشاط التجاري للشركة ، بسبب. في الوقت نفسه ، يتباطأ معدل دوران رأس المال. لذلك ، تزداد حاجة الشركة للنقد ، وتبدأ في مواجهة صعوبات مالية.

تذكر أن مدة الدورة المالية هي مدة دورة التشغيل مطروحًا منها مدة دوران الحسابات الدائنة.

كلما انخفضت قيمة هذا المؤشر ، ارتفع النشاط التجاري.

يؤثر معامل استقرار النمو الاقتصادي أيضًا على معدل دوران رأس المال. يتم حساب هذا المؤشر وفقًا للمعادلة:

(Chpr-D) / سك

حيث Npr - صافي ربح الشركة ؛
د - أرباح الأسهم.
SK - رأس المال الخاص.

يميز هذا المؤشر متوسط ​​معدل نمو المنظمة. وكلما ارتفعت قيمته كان ذلك أفضل لأنه يشير إلى تطور المشروع وتوسع ونمو الفرص لزيادة نشاطه التجاري في الفترات اللاحقة.

نصيحة مفيدة

يرتبط مفهوم "النشاط" ارتباطًا وثيقًا بمفهوم "التركيز". يتم وصف علاقتهم بالصيغة: B \ u003d A / C ، حيث A هو النشاط ، C هو التركيز ، B هو "معامل النشاط".

يتطلب أي نشاط بدني أو عقلي طاقة ، لذا فإن حساب السعرات الحرارية اليومية للمرأة أو الرجل يجب أن يأخذ في الاعتبار ليس فقط الجنس والوزن ولكن أيضًا نمط الحياة.

نحن ننفق الطاقة يوميًا على التمثيل الغذائي (التمثيل الغذائي أثناء الراحة) وعلى الحركة (التمرين). يبدو من الناحية التخطيطية كما يلي:

الطاقة \ u003d E التمثيل الغذائي الأساسي + النشاط البدني E

الطاقة الأيضية القاعدية أو معدل الأيض الأساسي (BRM)- معدل الأيض الأساسي (BMR) - هو الطاقة اللازمة لحياة (التمثيل الغذائي) للجسم دون نشاط بدني. معدل الأيض الأساسي هو قيمة تعتمد على وزن الشخص وطوله وعمره. كلما زاد طول الشخص ، وزاد وزنه ، زادت الطاقة اللازمة لعملية التمثيل الغذائي ، وارتفع معدل الأيض الأساسي. على العكس من ذلك ، فإن الأشخاص الأقل نحافة سيكون لديهم معدل استقلاب قاعدي أقل.

للرجال
= 88.362 + (13.397 * الوزن ، كجم) + (4.799 * الارتفاع ، سم) - (5.677 * العمر ، بالسنوات)
للنساء
= 447.593 + (9.247 * الوزن ، كجم) + (3.098 * الارتفاع ، سم) - (4.330 * العمر ، بالسنوات)
على سبيل المثال ، المرأة التي يبلغ وزنها 70 كجم ، وارتفاعها 170 سم ، وتبلغ من العمر 28 عامًا ، تتطلب التمثيل الغذائي الأساسي (التمثيل الغذائي الأساسي)
= 447,593 + (9.247 * 70) + (3,098 *170) - (4.330 *28)
= 447.593 + 647.29 + 526.66–121.24 \ u003d 1500.303 سعر حراري

يمكنك أيضًا الاطلاع على الجدول: استهلاك الطاقة اليومي للبالغين دون نشاط بدني وفقًا لمعايير الاحتياجات الفسيولوجية للسكان في العناصر الغذائية الأساسية والطاقة.

الشخص الخامل جسديًا ينفق 60-70٪ من طاقته اليومية على التمثيل الغذائي الأساسي ، وينفق 30-40٪ الباقية على النشاط البدني.

كيف تحسب الكمية الإجمالية للطاقة التي ينفقها الجسم في اليوم

تذكر أن إجمالي الطاقة هو مجموع الطاقة الأيضية الأساسية (أو معدل الأيض الأساسي) والطاقة التي تدخل في الحركة (النشاط البدني).
لحساب إجمالي إنفاق الطاقة ، مع مراعاة النشاط البدني ، هناك معامل النشاط البدني.

ما هو عامل النشاط البدني (CFA)

معامل النشاط البدني (CFA) \ u003d مستوى النشاط البدني (PAL) هو نسبة إجمالي إنفاق الطاقة عند مستوى معين من النشاط البدني إلى معدل الأيض الأساسي ، أو بشكل أكثر بساطة ، قيمة إجمالي الطاقة المنفقة مقسومة على القاعدة معدل الأيض.

كلما زاد النشاط البدني كثافة ، زاد معامل النشاط البدني.

• الأشخاص الذين يتحركون قليلاً يكون لديهم CFA = 1.2. بالنسبة لهم ، سيتم حساب إجمالي الطاقة التي ينفقها الجسم: E \ u003d BRM * 1.2
• الأشخاص الذين يمارسون تمارين خفيفة 1-3 أيام في الأسبوع ، يحصلون على 1.375 من CFA. إذن الصيغة: E \ u003d BRM * 1.375
• الأشخاص الذين يمارسون تمرينًا معتدلًا ، أي 3-5 أيام في الأسبوع ، يحصلون على معدل كفاي يبلغ 1.55. صيغة الحساب: E \ u003d BRM * 1.55
• الأشخاص الذين يمارسون تمارين شاقة من 6 إلى 7 أيام في الأسبوع لديهم معدل كفاي يبلغ 1.725. صيغة الحساب: E \ u003d BRM * 1.725
• الأشخاص الذين يمارسون التمارين الرياضية الشاقة مرتين في اليوم ، أو الذين يعملون بجد ، يحصلون على CFA من 1.9. وفقًا لذلك ، فإن صيغة الحساب: E \ u003d BRM * 1.9

لذلك ، من أجل حساب إجمالي كمية الطاقة التي يتم إنفاقها يوميًا ، من الضروري مضاعفة معدل الأيض الأساسي وفقًا للعمر والوزن (معدل التمثيل الغذائي الأساسي) بمعامل النشاط البدني وفقًا لمجموعة النشاط البدني (مستوى النشاط البدني) ).

ما هو توازن الطاقة؟ ومتى سأفقد الوزن؟

توازن الطاقة هو الفرق بين الطاقة التي تدخل الجسم والطاقة التي ينفقها الجسم.

التوازن في توازن الطاقة هو عندما تكون الطاقة التي يزودها الجسم بالطعام مساوية للطاقة التي ينفقها الجسم. في هذه الحالة ، يظل الوزن مستقرًا.
وفقًا لذلك ، يكون توازن الطاقة الإيجابي عندما تكون الطاقة المتلقاة من الطعام المستهلك أكبر من الطاقة اللازمة لحياة الجسم. في حالة توازن الطاقة الإيجابي ، يكتسب الشخص أرطالًا إضافية.

يحدث توازن الطاقة السالب عندما يتم تلقي طاقة أقل مما ينفقه الجسم. لإنقاص الوزن ، تحتاج إلى إنشاء توازن طاقة سلبي.

للحصول على حسابات أكثر دقة بناءً على قانون العمل الجماعي ، يتم استخدام الأنشطة بدلاً من تركيزات التوازن.

تم تقديم هذه القيمة لمراعاة التجاذب المتبادل للأيونات ، وتفاعل المذاب مع المذيب ، والظواهر الأخرى التي تغير تنقل الأيونات ولا تؤخذ في الاعتبار من خلال نظرية التفكك الإلكتروليتي.

نشاط المحاليل المخففة بلا حدود يساوي التركيز:

للحصول على حلول حقيقية ، بسبب المظهر القوي للقوى البينية ، يكون النشاط أقل من التركيز.

يمكن اعتبار النشاط كقيمة تميز درجة ارتباط جزيئات الإلكتروليت. وبالتالي ، فإن النشاط هو تركيز فعال (فاعل) يتجلى في العمليات الكيميائية ككتلة مؤثرة حقًا ، على عكس التركيز الكلي لمادة في المحلول.

معامل النشاط. عدديًا ، النشاط يساوي التركيز مضروبًا في المعامل المسمى معامل النشاط.

معامل النشاط هو قيمة تعكس جميع الظواهر الموجودة في نظام معين والتي تسبب تغيرات في حركة الأيونات ، وهي نسبة النشاط إلى التركيز:. في التخفيف اللانهائي ، يصبح التركيز والنشاط متساويين ، وقيمة معامل النشاط تساوي واحدًا.

بالنسبة للأنظمة الحقيقية ، يكون عامل النشاط عادة أقل من الوحدة. يتم تمييز معاملات الأنشطة والنشاط المتعلقة بالمحاليل المخففة بلا حدود بمؤشر ويتم الإشارة إليها ، على التوالي.

معادلة مطبقة على الحلول الحقيقية. إذا استبدلنا قيمة النشاط بدلاً من قيمة تركيز مادة معينة في المعادلة التي تميز توازن التفاعل ، فسيعبر النشاط عن تأثير هذه المادة على حالة التوازن.

إن استبدال قيم النشاط بدلاً من قيم التركيز في المعادلات التالية من قانون العمل الجماعي يجعل هذه المعادلات قابلة للتطبيق على الحلول الحقيقية.

لذلك ، لرد الفعل نحصل على:

أو إذا استبدلنا القيم:

في حالة تطبيق المعادلات الناشئة عن قانون العمل الجماعي على محاليل الإلكتروليت القوية والمحاليل المركزة للإلكتروليتات الضعيفة أو محاليل الإلكتروليتات الضعيفة في وجود إلكتروليتات أخرى ، من الضروري استبدال الأنشطة بدلاً من تركيزات التوازن. على سبيل المثال ، يتم التعبير عن ثابت التفكك الإلكتروليتي لنوع إلكتروليت بواسطة المعادلة:

في هذه الحالة ، تسمى ثوابت التفكك الإلكتروليتي المحددة باستخدام الأنشطة ثوابت التفكك الإلكتروليتي الحقيقي أو الديناميكي الحراري.

قيم معاملات النشاط. إن اعتماد معامل النشاط على عوامل مختلفة أمر معقد ويواجه تحديده بعض الصعوبات ، وبالتالي ، في عدد من الحالات (خاصة في حالة محاليل الإلكتروليتات الضعيفة) ، حيث لا تتطلب الدقة الكبيرة ، تقتصر الكيمياء التحليلية على التطبيق قانون العمل الجماهيري في شكله الكلاسيكي.

يتم إعطاء قيم معاملات النشاط لبعض الأيونات في الجدول. واحد.

الجدول 1. القيم التقريبية لمتوسط ​​معاملات النشاط f عند قوى أيونية مختلفة للمحلول