ترموډینامیکي فعالیت

په کیمیاوي ترموډینامیک کې، فعالیت (چي په  سمبول ښودل کېږي) په مخلوط کې د یوې نوعې د "اغېزمن غلظت" مقدار دی، په دې معنا چې د نوعو کیمیاوي پوتنشیل د حقیقي محلول په فعالیت پورې اړه لري، لکه څنګه چې آيدیال محلول په غلظت پورې اړه لري. د "فعالیت" اصطلاح په دې مفهوم، امریکایي کیمیا پوه ګیلبرټ ان. لیوس په ۱۹۰۷ ز کال کې وړاندې کړه.    

په دودیز ډول، فعالیت بې بعده کمیت ګڼل کېږي، که څه هم  مقدار یې د نوعو د معیاري حالت په معمولي ټاکنو پورې اړه لري. په غلیظو پړاوونو (جامدات یا مایعات) کې د خالصو موادو فعالیت معمولاً د واحد ( د ۱ عدد) په توګه په پام کې نیول کېږي. فعالیت د حرارت په درجه، فشار او مخلوط په ترکیب او داسې نورو پورې اړه لري. فعالیت د ګازونو لپاره اغېزمن قسمي فشار دی او معمولاً د نادوامي یا فوګاسیت په نامه یادېږي.   

د فعالیت او د غلظت د نورو مقدارونو ترمنځ توپیر له دې امله رامنځته کېږي، چې په ناآیدیال ګازونو یا محلولونو کې د مالیکولونو د مختلفو ډولونو ترمنځ تعاملونه د مالیکولونو د مشابه ډولونو تر منځ تعاملونو سره توپیر لري. د آیون فعالیت په ځانګړې توګه د هغه د چاپېریال تر اغېزې لاندې دی.   

فعالیتونه باید د تعادل د ثابتونو د تعریف کولو لپاره وکارول شي، خو په عمل کې، زیاتره یې پرځای غلظتونه کارول کېږي. دا کار اکثراً د تعامل سرعتونو د معادلاتو لپاره صدق کوي. خو داسې حالات شته چې فعالیت او غلظت په کې د پام وړ توپیر لري او له همدې امله چېرې چې فعالیتونه اړین وي، د تعادل په واسطه تخمین اعتبار نلري. د دې موضوع د روښانه کولو لپاره دوه مثالونه مرسته کوي:    

* د پوتاشیم هایدروجن آیودایت  په  ۰۰۲ مولر محلول کې فعالیت د هایدروجن د آیون د محاسبه شوي غلظت په پرتله ۴۰٪ ټیټ دی، چې د انتظار څخه د ډېر لوړ pH لامل کېږي.   
* کله چې د هایدروکلوریک اسید ۰۱ مولره محلول چې د میتایل ګرین شاخص لري، د مګنیزیم کلوراید ۵ مولره محلول ته اضافه شي، د شاخص رنګ له شنه څخه ژېړ ته بدلیږي، چې دا د تیزابیت زیاتوالی ښيي – په داسې حال کې چې اسید نری یا رقیق شوی. که څه هم په ټیټ ایونیک ځواک(۰،۱ مولر څخه کم) کې د فعالیت ضریب واحد ته نږدې کېږي، په حقیقت کې دا ضریب کولی شي، د آیوني نظام په لوړ ځواک کې د آیوني ځواک په واسطه لوړ شي، د هایدروکلوریک اسید محلولونو لپاره یې لږ تر لږه شاوخوا  ۰،۴ مولر دی.     

## تعریف
د یو نوعې  نسبي فعالیت چې په  ښودل کېږي ، په لاندې ډول تعریف کیري:   

a_i = e^{\frac{\mu_i - \mu^{\ominus}_i}{RT}}

په دې رابطه کې  تر مطلوبو شرایطو لاندې د  نوعې (مولر) کیمیاوي پوتنشیل دی،   د معیاري شرایطو تر تعریف شوي سټ لاندې د همغه نوعې (مولر) کیمیاوي پوتنشیل دی،  د ګاز ثابت دی،  ترموډینامیکي حرارت درجه ده او  د اسپوننشیل ثابت دی.  

یا دا معادله په لاندې ډول هم لیکل کېدی شي:   

\mu_i = \mu_i^{\ominus} + RT\ln{a_i}

په عمومي توګه، فعالیت په هر هغه فکتور پورې اړه لري چې کیمیاوي پوتنشیل بدل کړي. دا ډول فکتورنه دا دي: غلظت، د حرارت درجه، فشار، د کیمیاوي نوعو ترمنځ تعاملات، بریښنایي ساحې او نور. یو شمېر دا فکتورونه په ځانګړي ډول غلظت او تعاملات په شرایطو پورې اړه لري او ښايي د نورو په پرتله ډېر مهم وي.  

فعالیت د معیاري حالت په ټاکنه پورې اړه لري؛ داسې چې د معیاري حالت بدلون، د فعالیت د بدلون لامل هم کېږي. دا په دې معنا ده چې فعالیت یوه نسبي اصطلاح ده چې بیانوي: یو مرکب د معیاري حالت تر شرایطو لاندې د اوسېدلو وخت په پرتله څومره "فعال" دی. په اصل کې، د معیاري حالت ټاکنه اختیاري ده؛ خو اکثراً د ریاضیکي یا تجربوي اسانتیا په پار غوره کېږي. له بلې خوا دا هم ممکنه ده چې یو "مطلق فعالیت" ،  تعریف کړو چې په لاندې ډول لیکل کېږي:    

\lambda_i = e^{\frac{\mu_i}{RT}}\,

### د فعالیت ضریب
د فعالیت ضریب ، چې یو بې بعده کمیت هم دی، فعالیت د اندازه شوي مقدار کسر  (یا د ګاز په مرحله کې  )، موللټي ، کتلوي کسر ، د مقدار غلظت (مولرټي)  یا کتلوي غلظت  سره تړلي:

a_{ix} = \gamma_{x,i} x_i,\ a_{ib} = \gamma_{b,i}\frac {b_i} {b^{\ominus}},\, a_{iw}=\gamma_{w,i} w_i,\ a_{ic} = \gamma_{c,i} \frac{c_i}{c^{\ominus}},\, a_{ir} = \gamma_{\rho,i} \frac{\rho_i}{\rho^{\ominus}}\, 

په معیاري موللټي  (معمولاً ۱ مول پر کیلوګرام) یا په معیاري مقدار غلظت  (معمولاً ۱ مول پر لیتر) باندې وېشل اړین دي، ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې فعالیت او د فعالیت ضریب دواړه څرنګه چې قرارداد شوی، بې بعده دي.

فعالیت په ټاکل شوي معیاري حالت او د ترکیب په مقیاس پورې اړه لري؛ د نمونې په توګه: په رقیق حد کې د مقدار کسر، کتلوي کسر، یا د مولریټي عددي مقدار ته نږدې کېږي، چې ټول توپیر لري. که څه هم د فعالیت ضریبونه مشابه دي.    

کله چې د فعالیت ضریب ۱ ته نږدې وي، ماده د هینري قانون له مخې تقریباً آیدیال چلند ښیي (خو لزوماً د آیدیال محلول په مفهوم نه). په دې حالتونو د فعالیت په ځای د ترکیب مناسب بې بعده مقدار ،  یا   لیکل کېدی شي. دا هم ممکنه ده چې د فعالیت ضریب د راولټ قانون پر بنسټ تعریف شي: د نظري او تطبیقي کیمیا نړیواله اتحادیه (IUPAC) د دې فعالیت ضریب لپاره د *f*  سمبول وړاندیز کوي، خو دا سمبول باید د فوګاسیټ سره غلط نه شي.   

a_i = f_i x_i\,

## معیاري حالتونه

### ګازونه
په اکثرو لابراتوارواري حالتونو کې، د حقیقي ګاز او آیدایال ګاز ترمنځ د چلند توپیر د نورو ګازونو په شتون پورې نه، بلکې یوازې په فشار او د تودوخې په درجې پورې اړه لري. د حرارت په معینه درجه کې، د  ګاز "اغېزمن" فشار د هغې د فوګاسیټ  سره لاسته راځي: ښايي دا د میخانیکي فشار څخه لوړ یا ټیټ وي. د تاریخي قرارداد له مخې: فوګاسیټونه د فشار بعد لري، نو بې بعده فعالیت د لاندې معادلې په وسیله ترلاسه کېږي:

a_i = \frac{f_i}{p^{\ominus}} = \varphi_i y_i \frac{p}{p^{\ominus}}

چې  د نوعې د بې بعده کوفاسيټ ضریب،   په ګازي مخلوط کې (د خالص ګاز لپاره y = 1) د هغې کسر او  مجموعي فشار دی. د  مقدار معیاري فشار دی: دا ممکن د ۱ اتموسفیر (۱۰۱،۳۲۵ پاسکال) یا ۱ بار (۱۰۰ پاسکال) سره برابر وي، چې د ډېټا په سرچینې پورې اړه لري او تل باید یاد شي.  

### په عمومي ډول مخلوطونه
د عمومي مخلوط د ترکیب د څرګندولو ترټولو آسانه طریقه دا ده چې د مختلفو اجزاوو د مقدار کسرونه  (  د ګاز په مرحله کې لیکل کېږي) وکارول شي، چې په هغې کې 

x_i = \frac{n_i}{n}\,, \qquad n =\sum_i n_i\,, \qquad \sum_i x_i = 1\,

په مخلوط کې د هر جز معیاري حالت خالصه ماده په پام کې نیول کېږي، یعنې خالصه ماده د یوه فعالیت لري. کله چې د فعالیت ضریبونه وکارول شي، دا ضریبونه معمولاً د رائول قانون پر بنسټ تعریف کېږي، 

a_i = f_i x_i\,

چې  د رائول قانون د فعالیت ضریب دی: د یو فعالیت ضریب د رائول قانون سره سم آیدیال چلند په توګه کوي.   

### رقیق محلولونه (غیر آیوني)
په رقیق محلول کې یو منحله ماده معمولاً د رائول قانون پرځای د هنري قانون څخه پيروي کړي او ډېر معمول دی چې د محلول ترکیب د مقدار کسر په ځای د منحله مادې د مقدار غلظت  (په مول\لیتر) یا د موللټي  (مول\کیلوګرام) پر حسب بیان شي. د رقیق محلول معیاري حالت د  غلظت (موللټي  ) فرضي محلول دی چې آیدیال چلند ښیې (چې د "نامحدود - رقیق" چلند په نوم هم یادیږي). معیاري حالت او په پایله کې فعالیت، په دې پورې اړه لري چې د ترکیب کوم مقدار څخه کار اخیستل کېږي. زیاتره وخت موللیټي غوره بلل کېږي، ځکه چې د ناآیدیال مرکبونو حجمونه په اصل کې جمعي نه دي او د حرارت په درجې پورې اړه لري: موللیټي په حجم پورې اړه نه لري، په داسې حال کې چې د مقدار غلظتونه یې لري.   

د منحله مادې فعالیت د لاندې معادلاتو په وسیله ترلاسه کېږي

\begin{align}
a_{c,i} &= \gamma_{c,i}\, \frac{c_i}{c^{\ominus}} \\[6px]
a_{b,i} &= \gamma_{b,i}\, \frac{b_i}{b^{\ominus}}
\end{align}

## سرچينې