Содержание
Ионная сила измеряет концентрацию ионов в соли, растворенной в растворе. Это может существенно повлиять на свойства раствора и поэтому является очень важным фактором в химии и физике. Расчет ионной силы может производиться напрямую, даже в тех случаях, когда растворено несколько солей. Однако важно отметить, что мы можем найти его с точки зрения молярности (молей растворенного вещества на литр растворителя) или моляльности (молей растворенного вещества на килограмм растворителя). Предпочтение любого из этих условий зависит от типа эксперимента или проблемы, которую вы хотите решить.
Шаг 1
Напишите химические формулы растворенных солей. Двумя очень распространенными примерами являются хлорид кальция (CaCl2) и хлорид натрия (NaCl).
Шаг 2
Определите заряд каждого иона, присутствующего в солях. Галогены (элементы 17 группы периодической таблицы) имеют заряд -1, когда они образуют ионные соединения; элементы в группе 1 имеют заряд +1, а элементы в группе 2 имеют заряд +2. Многоатомные ионы, такие как сульфат (SO4) или перхлорат (ClO4), имеют составные заряды. Если соль включает в себя многоатомный ион, вы можете найти заряд по ссылке в разделе «Ресурсы».
Шаг 3
Определите, какое количество каждого соединения было растворено в растворе. Если вы выполняете расчет для домашнего задания по химии, эта информация будет вам предоставлена. Если вы проводите какой-либо эксперимент, у вас должны быть заметки с каждым количеством соли, добавленной в раствор. В этом примере предполагается, что имеется 0,1 моль на литр хлорида кальция и 0,3 моль на литр хлорида натрия.
Шаг 4
Помните, что каждое ионное соединение диссоциирует при растворении соли (другими словами, хлорид кальция разделяется на ионы кальция и хлорида, а хлорид натрия разделяется на ионы натрия, а также ионы). хлористый). Умножьте начальную концентрацию каждой соли на количество ионов, высвобождающихся при диссоциации, таким образом найдя концентрацию каждого иона.
Пример: когда хлорид кальция (CaCl2) диссоциирует, в результате образуется ион кальция и два иона хлорида. Следовательно, поскольку концентрация хлорида кальция составляла 0,1 моль на литр, концентрация ионов кальция будет 0,1 моль на литр, а для хлорида - 0,2 моль на литр.
Шаг 5
Умножьте концентрацию каждого иона на квадрат заряда. Сложите результаты и умножьте новое число на 1/2. Другими словами:
Ионная сила = (1/2) x сумма (концентрация ионов x заряд иона в квадрате)
В используемом примере 0,5 моль на литр хлорид-ионов, которые имеют заряд -1; 0,1 моль на литр ионов кальция, с зарядом +2; и 0,3 моль на литр ионов натрия, которые имеют заряд +1. Таким образом, значения помещаются в уравнение следующим образом:
Ионная сила = (1/2) x (0,5 x (-1) ^ 2 + 0,1 x (2) ^ 2 + 0,3 x (1) ^ 2) = 0,6.
Осознайте, что ионная сила не имеет единства.