Obsah
Iontová síla měří koncentraci iontů ve soli rozpuštěné v roztoku. Může významně ovlivnit vlastnosti roztoku, a je proto velmi důležitým hlediskem v chemii a fyzice. Výpočet iontové síly lze provést přímo, a to i v případech, kdy existuje několik rozpuštěných solí. Je však důležité si uvědomit, že ji můžeme najít z hlediska molarity (molů rozpuštěné látky na litr rozpouštědla) nebo molality (molů rozpuštěné látky na kilogram rozpouštědla). Preference kteréhokoli z těchto výrazů závisí na typu experimentu nebo problému, který chcete vyřešit.
Krok 1
Napište chemické vzorce rozpuštěných solí. Dva velmi běžné příklady jsou chlorid vápenatý (CaCl2) a chlorid sodný (NaCl).
Krok 2
Určete náboj každého iontu přítomného v solích. Halogeny (prvky skupiny 17 periodické tabulky) mají náboj -1, když tvoří iontové sloučeniny; prvky ve skupině 1 mají náboj +1, zatímco prvky ve skupině 2 mají náboj +2. Polyatomové ionty, jako je síran (SO4) nebo chloristan (ClO4), mají složené náboje. Pokud sůl obsahuje polyatomový iont, náboj najdete v odkazu v části „Zdroje“.
Krok 3
Určete, jaké množství každé sloučeniny bylo rozpuštěno v roztoku. Pokud provádíte výpočet pro domácí úkol z chemie, tato informace vám bude dána. Pokud provádíte jakýkoli typ experimentu, musíte mít poznámky s každým přidaným množstvím soli do roztoku. V tomto příkladu se předpokládá, že je 0,1 mol na litr chloridu vápenatého a 0,3 mol na litr chloridu sodného.
Krok 4
Pamatujte, že každá iontová sloučenina disociuje, když je sůl rozpuštěna (jinými slovy, chlorid vápenatý se dělí na ionty vápníku a chloridu, zatímco chlorid sodný se dělí na ionty sodíku a také ionty). chlorid). Vynásobte počáteční koncentraci každé soli počtem uvolněných iontů, když se disociuje, čímž zjistíte koncentraci každého iontu.
Příklad: když se disociuje chlorid vápenatý (CaCl2), výsledkem je iont vápníku a dva ionty chloridu. Protože koncentrace chloridu vápenatého byla 0,1 mol na litr, bude koncentrace iontů vápníku 0,1 mol na litr a koncentrace chloridu 0,2 mol na litr.
Krok 5
Vynásobte koncentraci každého iontu druhou mocninou náboje. Přidejte výsledky a vynásobte nové číslo 1/2. Jinými slovy:
Iontová síla = (1/2) x součet (koncentrace iontů x iontový náboj na druhou)
V použitém příkladu je 0,5 mol na litr chloridových iontů, které mají náboj 1; 0,1 mol na litr iontů vápníku, s +2 nábojem; a 0,3 mol na litr sodíkových iontů, které mají náboj +1. Hodnoty jsou tedy umístěny do rovnice následovně:
Iontová síla = (1/2) x (0,5 x (-1) ^ 2 + 0,1 x (2) ^ 2 + 0,3 x (1) ^ 2) = 0,6.
Uvědomte si, že iontová síla nemá jednotu.