Sådan beregnes den ioniske styrke af en løsning

Den ioniske styrke er den totale ionkoncentration i opløsning. At kende ionstyrken er vigtig for kemikere, fordi ioner har en elektrisk ladning, der tiltrækker eller afviser hinanden. Denne attraktion og afstødning får ioner til at opføre sig på visse måder. I grunden repræsenterer ionstyrken interaktioner mellem ionerne i vand og ionerne af en opløsning. Selvom ionstyrken er blevet set på i løbet af de sidste 100 år, er den stadig ikke fuldt ud forstået. Ionic styrke beregnes ved at bruge en matematisk formel foreslået i 1923 af Peter Debye og Erich Huckel.

Debye og Huckel Formel

Brug denne formel til at beregne ionstyrken: I = 1/2 nΣ I (CiZi) squared.

Repræsentativ ionstyrke med en hovedstad I i formlen.

Lad "n" repræsentere antallet af ioner i opløsning. Da positive og negative ioner ikke kan adskilles, skal dette betragtes som en faktor i ligningen.

Lad "jeg" repræsentere den specifikke ion i opløsning. "I" er lig med 1.

Tillad "Ci" at repræsentere koncentrationen til den /de arter, såsom mol pr. liter.

Lad "Zi" repræsentere valens eller oxidationsnummeret af /art. Dette kaldes også ionens elektriske ladning.

Repræsentativt summen af ​​koncentrationer og valenser af alle ioner ved Σ.

Eksempel

Bestem ionstyrken 1,0 M La2 (SO4) plus 1,0 M CaCl2.

Angiv koncentrationerne. For eksempel La 3 + = 2,0 M, SO4 2- = 3,0 M, Ca2 1 + = 1,0 M, Cl 1 = 2,0 M

Indgangskoncentrationer og valenser i Debye og Huckel ligningen.

I (ionstyrke) = ½ (2_3 (Kvadreret) + 3_2 (Kvadreret) + 1_2 (Kvadreret) + 2_1 (Kvadreret)).

Forstå, at formlen er den molære koncentration af ionet multipliceret af valensen kvadreret. Tag f.eks. {2 * 32} i formlen ovenfor. De 2 er den molære koncentration af La (Lanthanum), 3 er valens af elektroner af La, og valensen er kvadret.

Beregn for resultat. Jonstyrken er lig med 18,0.

Ion Stregth Regnemaskiner

Brug en ionstyrke-regnemaskine til at bestemme ionstyrken af ​​en opløsning. Disse regnemaskiner findes på internettet eller i et softwareprogram.

Vælg ion. De fleste kalkulatorer har allerede ionerne klar til at vælge fra sammen med valancer og vægt, der tages i betragtning.

Inputkoncentration af opløsning. Hvis koncentrationen er 1,0 M, indtast 1 for koncentration.

Tryk på knappen "Beregn" eller "Ionic Strength" for ionstyrken. Brug af en lommeregner hjælper med at minimere menneskelige matematiske fejl.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

At have en grundlæggende baggrund i kemi er nyttig til bestemmelse af molær koncentration og valenser.

Advarsel

Overvej alle løsninger potentielt farlige.