Las cosas no suelen ser tan ideales como nos gustaría que fueran. Por lo tanto, algunas de las leyes físicas son precisas solo si se cumplen algunas condiciones. Por ejemplo, la ecuación del gas ideal es precisa solo si la presión es baja y la temperatura es alta. Además, en la mezcla ideal de gases, la definición de presión parcial es [matemática] p_A = x_A \ cdot p [/ matemática]. Entonces, si conocemos la composición de la mezcla y la presión total, podemos calcular las presiones parciales de todos los compuestos. Podemos usar estas presiones parciales para definir la constante de equilibrio [math] K_p [/ math]. Sin embargo, en mezclas de gases reales, la relación entre la presión parcial y la fracción molar no siempre es lineal y las presiones parciales no se suman a la presión total. Por lo tanto, surge el concepto de presión parcial efectiva: fugacidad. Para gases ideales, la fugacidad es lo mismo que la presión parcial. Wikipedia tiene una buena imagen que demuestra este hecho:
Puede ver que cuando la presión es baja, la fugacidad es aproximadamente igual a la presión. Pero cuando la presión es alta, la fugacidad es mucho más baja que la presión.
El concepto de actividad es muy similar. Se define como una concentración efectiva de soluto en solución real. Igual que para la fugacidad, cuando la solución es ideal (es decir, infinitamente diluida) la actividad es igual a la concentración. Cuanto mayor es la concentración, mayor es la diferencia entre actividad y concentración. La actividad es una cantidad adimensional. Debido a esto, todas las constantes de equilibrio también son adimensionales, ya que se definen como [math] {K} \ mathrm {{=}} {\ mathop {\ prod} \ limits_ {i} {{a} _ {i} }} ^ {{\ mathit {\ nu}} _ {i}} [/ math], donde [math] \ nu_i [/ math] es el coeficiente estequiométrico del compuesto i.
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La actividad se puede calcular a partir de la concentración: [matemática] a = \ gamma \ cdot \ dfrac {c} {c ^ 0} [/ matemática], donde γ es el coeficiente de actividad, c es la concentración de especies y [matemática] c ^ 0 [/ math] es una concentración estándar (generalmente [math] 1 mol \ cdot dm ^ {- 3} [/ math]). En soluciones ideales, el coeficiente de actividad es igual a 1. Los coeficientes de actividad se pueden calcular a partir de la ecuación de Debye-Hückel.
La actividad de los gases se puede calcular a partir de sus fugacidades (en el caso de gases ideales de presión parcial) de la misma manera.
Si no puede imaginar cómo funcionan las actividades, aquí hay un ejemplo de la vida real:
Un pintor puede pintar una pared de 10 m × 2 m en 10 horas. ¿Pueden 10 pintores hacer el trabajo en 1 hora? Quizás. Pero 100 pintores no pueden hacer eso en 6 minutos. Se empujarán y chocarán entre sí. No podrán trabajar tan efectivamente como lo harían si estuvieran trabajando solos.
No sé qué libro de texto cubre mejor este tema, pero creo que en la química física de Atkins hay bastante espacio dedicado a las actividades.
Si se necesita alguna aclaración o si desea obtener más información, pregunte en los comentarios.