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La forza ionica misura la concentrazione di ioni in un sale disciolto in soluzione. Può influenzare in modo significativo le proprietà della soluzione ed è quindi una considerazione molto importante in chimica e fisica. Il calcolo della forza ionica può essere effettuato direttamente, anche nei casi in cui sono presenti più sali disciolti. Tuttavia, è importante notare che possiamo trovarlo in termini di molarità (moli di soluto per litro di solvente) o molalità (moli di soluto per chilogrammo di solvente). La preferenza per uno qualsiasi di questi termini dipende dal tipo di esperimento o dal problema che si desidera risolvere.
Passo 1
Scrivi le formule chimiche dei sali disciolti. Due esempi molto comuni sono il cloruro di calcio (CaCl2) e il cloruro di sodio (NaCl).
Passo 2
Determina la carica di ogni ione presente nei sali. Gli alogeni (elementi del gruppo 17 della tavola periodica) hanno una carica di -1 quando formano composti ionici; gli elementi del gruppo 1 hanno carica +1, mentre gli elementi del gruppo 2 hanno carica +2. Gli ioni poliatomici, come il solfato (SO4) o il perclorato (ClO4), hanno cariche composte. Se il sale include uno ione poliatomico, puoi trovare la carica nel link nella sezione "Risorse".
Passaggio 3
Determina quali quantità di ciascun composto sono state disciolte nella soluzione. Se stai eseguendo il calcolo per i compiti di chimica, queste informazioni ti verranno fornite. Se stai conducendo un qualche tipo di esperimento, devi avere delle note con ogni quantità di sale aggiunta alla soluzione. In questo esempio, si supporrà che ci siano 0,1 moli per litro di cloruro di calcio e 0,3 moli per litro di cloruro di sodio.
Passaggio 4
Ricorda che ogni composto ionico si dissocia quando il sale viene sciolto (in altre parole, il cloruro di calcio si separa in ioni calcio e cloruro, mentre il cloruro di sodio si divide in ioni sodio e anche ioni). cloruro). Moltiplica la concentrazione iniziale di ogni sale per il numero di ioni rilasciati quando si dissocia, trovando così la concentrazione di ogni ione.
Esempio: quando il cloruro di calcio (CaCl2) si dissocia, il risultato è uno ione calcio e due ioni cloruro. Pertanto, poiché la concentrazione di cloruro di calcio era 0,1 moli per litro, la concentrazione di ioni calcio sarà 0,1 moli per litro e, per il cloruro, 0,2 moli per litro.
Passaggio 5
Moltiplica la concentrazione di ogni ione per il quadrato della carica. Aggiungi i risultati e moltiplica il nuovo numero per 1/2. In altre parole:
Forza ionica = (1/2) x somma di (concentrazione ionica x carica ionica al quadrato)
Nell'esempio utilizzato, ci sono 0,5 moli per litro di ioni cloruro, che hanno una carica -1; 0,1 mol per litro di ioni calcio, con carica +2; e 0,3 moli per litro di ioni sodio, che hanno una carica +1. Pertanto, i valori vengono inseriti nell'equazione come segue:
Forza ionica = (1/2) x (0,5 x (-1) ^ 2 + 0,1 x (2) ^ 2 + 0,3 x (1) ^ 2) = 0,6.
Renditi conto che la forza ionica non ha unità.