Einheiten Ionische Kraft, wie man sie berechnet, Beispiele

Der Ionische Kraft Es ist eine Möglichkeit, die Ionenkonzentration in einer Lösung auszudrücken. Dieses Konzept wurde 1922 von Lewis und Randall eingeführt, während er an der Beschreibung des chemischen Aktivitätskoeffizienten arbeitete.

Wenn die Konzentration der Ionen in einer Lösung hoch ist, wird eine elektrostatische Wechselwirkung zwischen den entgegengesetzten Ionen erzeugt; Das heißt, Kationen und Anionen werden stark angezogen, was zu einer wirksamen oder realen Ionenkonzentration geringer ist als die für eine bestimmte chemische Reaktion berechnet.

Die ionische Kraft des Meerwassers ist hoch, ca. 0.7, wegen seiner großen Konzentration von gelösten Salzen

Aus diesem Grund wurde das Konzept der chemischen Aktivität als wirksame Ionenkonzentration einer Lösung eingeführt, wobei die chemische Aktivität das Produkt der Molarität der Lösung durch den Koeffizienten der chemischen Aktivität ist.

Dieser Koeffizient hat einen Wert in der Nähe der Einheit (1) für verdünnte ionische Lösungen und für die sogenannten idealen Lösungen. Dies sind Lösungen, bei denen die intermolekulare Wechselwirkung zwischen ähnlichen Molekülen gleich dem ist, was zwischen verschiedenen Molekülen besteht.

Die Schaffung des Konzepts der ionischen Kraft trug zur Erklärung von Abweichungen vom idealen Verhalten bei, die in realen ionischen Lösungen beobachtet wurden.

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Ionische Krafteinheiten

Die Ionenkraft hat als Einheiten Mol/L (Molarität) oder Mol/kg Wasser (Molealität). Letzteres wird in nicht idealen Lösungen empfohlen, die charakterisiert sind, weil die Volumina ihrer Gemische nicht vollständig Zusatzstoffe sind.

Dies bedeutet beispielsweise Folgendes: wenn gemischt 0.5 Liter einer Flüssigkeit A und 0.5 Liter einer B -Flüssigkeit, das resultierende Volumen dieser Mischung, wird nicht unbedingt 1 Liter gleich sein, kann aber unterschiedlich sein.

Die ionische Kraft wird durch das Symbol i dargestellt.

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Wie man ionische Kraft berechnet?

Für die Berechnung der ionischen Kraft einer Lösung wird die Konzentration aller in der Lösung vorhandenen Ionen sowie ihrer jeweiligen Valenzen berücksichtigt.

Der Ionenkraftwert wird durch Anwenden der folgenden Formel erhalten:

Formel zur Berechnung der Ionenkraft. Quelle: Gabriel Bolívar.

Wo ich, wie bereits gesagt, die ionische Kraft ist; C entspricht der moralischen Ionen- oder moralischen Ionenkonzentration; Während z, repräsentiert ihre jeweiligen Valenzen (± 1, ± 2, ± 3 usw. usw.).

Der Ausdruck, der in der Formel in der Berechnung der Ionenkraft (σ) auftritt Hoch quadratisches.

Wie zu sehen ist, hat die Valenz des Ions das größte Gewicht der Ionischen Kraft der Lösung. Zum Beispiel: Valencia (z) von CA ist +2, also z² Es ist das gleiche 4. Inzwischen Valencia (z) von Na es +1 und damit z² Es ist das gleiche 1.

Dies weist darauf hin, dass der Beitrag des Ion CA²⁺ Zum Wert der ionischen Kraft zur gleichen molaren Ionenkonzentration ist sie viermal höher als die des Na -Ion⁺.

Bedeutung der ionischen Kraft

Die ionische Kraft ist ein angemessenes Maß für die ionische Konzentration einer Lösung und die Grundlage für die Feststellung der Theorie von Debye-Huckel. Diese Theorie beschreibt das ideale Verhalten ionischer Lösungen.

Die Ionenkraft dient als Grundlage für die Berechnung des Aktivitätskoeffizienten (γ_Yo), Parameter, der wiederum die Berechnung der chemischen Aktivität einer ionischen Verbindung ermöglicht, wobei die chemische Aktivität die effektive und reale Konzentration einer ionischen Verbindung in Lösung ist.

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Durch Erhöhen der ionischen Kraft einer Lösung nimmt die Wechselwirkung zwischen den Ionen zu. Verringern Sie daher γ_Yo und die chemische Aktivität der Ionen.

Ein Anstieg der Ionenkraft kann die Proteinlöslichkeit in einer wässrigen Umgebung verringern, wobei diese Eigenschaft für die Proteinausfällung selektiv verwendet wird. Sulfatlösungen mit hoher Force -Kraft werden zur Ausfällung und Reinigung von Plasmaproteinen verwendet.

Beispiele für ionische Kräfte

Beispiel 1

Berechnen Sie die Ionenkraft einer Kaliumchloridlösung (KCL) 0.3 m.

KCL dissoziiert auf folgende Weise:

Kcl → k⁺   +    Cl^-

Wir haben zwei Ionen: das Kation⁺ (Z =+1) und der Cl -Anion^- (Z = -1). Wir wenden dann die Formel an, um die ionische Kraft I zu berechnen:

I = 1/2 [c · (+1)¹  +   C · (-1)¹]

= 1/2 [0.3 m · 1¹  +   0.3 m · 1¹]

= 0.3 m

Beachten Sie, dass die Valencia -1 der CL^- Es wurde als 1 angenommen, sein absoluter Wert, da sonst die Ionenkraft gleich 0 entspricht.

Beispiel 2

Berechnen Sie die Ionenkraft einer Calciumsulfatlösung (Fall₄) 0.5m

Der Fall₄ Es dissoziiert wie folgt:

Fall₄  → ca²⁺  +   SW₄^2-

Wir haben zwei Ionen: das Cation²⁺ (Z =+2) und der SO -Anion₄^2- (Z = -2). Wir wenden dann die Formel an, um die ionische Kraft I zu berechnen:

I = 1/2 [c · (+2)²   +   C · (-2)²]

= 1/2 [0,5 m · 4 +0,5 m · 4]

= 2 m

Beispiel 3

Berechnen Sie die Ionenkraft eines Stoßdämpfers mit den Endkonzentrationen von Dibasic -Natriumphosphat (Na₂HPO₄) 0.3 m und monobasisches Natriumphosphat (NAH₂Po₄) 0.4 m.

Dann ein₂HPO₄ Es dissoziiert wie folgt:

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N / A₂HPO₄  → 2nd⁺  +    HPO₄^2-

Während der NaH₂Po₄ Es dissoziiert nach dem folgenden Muster:

Nein₂Po₄ → na⁺  +   H₂Po₄^-

Wir gehen als frühere Übungen vor, diesmal mit den HPO -Anionen₄^2- (Z = -2) und h₂Po₄^- (Z = -1):

I = 1/2 [c · 2 · (+1)¹  +  C · (-2)²] +[C · (+1)¹  +  C · (-1)¹]

= 1/2 [0).3 m · 2 · 1 +0.3 m · 4] +[0.4 m · 1 +0.4 m · 1]

= 1/2 [0).6 m +1.2 m] +[0.4 m +0.4 m]

                                                    = 1.3 m

Beachten Sie, dass die Na -Konzentration⁺ Aus der Na₂HPO₄ Es wird mit 2 multipliziert, da seine Konzentration doppelt ist. Für das andere Salz jedoch, nah₂Po₄, Die Konzentration von Na⁺ Ja, wir multiplizieren es mit 1 gemäß der Stöchiometrie seiner Auflösungsgleichung.

Beispiel 4

Berechnen Sie die Ionenkraft einer Natriumchloridlösung (NaCl) 0.15 m und Glukose (C₆H₁₂ENTWEDER₆) 0.3 m.

NaCl dissoziiert wie folgt:

NaCl → Na⁺  +   Cl^-

Glukose wird jedoch nicht an Ionen dissoziiert, da sie nur kovalente Typbindungen in seiner chemischen Struktur aufweist. Daher ist die Valencia de la Glucosa (z) gleich Null (0). Wir berechnen dann das Ionenkraftprodukt von NaCl:

I = 1/2 [c · (+1)¹   +    C · (-1)¹]

= 1/2 [0.15 m · 1 +0.15 m · 1]

= 0.15 m

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8. Aufl.). Cengage Lernen.
2. Wikipedia. (2020). Ionenstärke. Abgerufen von: in.Wikipedia.Oder
3. DR. David K. Ryan. (S.F.). Aktivität & Ionische Stärke Klasse 4 Ryan. [PDF]. Abgerufen von: fyuly.Uml.Edu
4. Universität von Michigan. (S.F.). Ein detaillierterer Blick auf das chemische Gleichgewicht. [PDF]. Erholt von: umich.Edu
5. Elsevier b.V. (2020). Ionenstärke. Scientedirect. Abgerufen von: Scientedirect.com
6. C.D. Kennedy. (1990). Ionische St. [PDF]. Erholt von: IUBMB.Online -Bibliothek.Wiley.com