Forza ionica
La forza ionica di una soluzione , indicata con la lettera I , è una misura della concentrazione totale di ioni presenti in essa. La forza ionica è una grandezza chimico-fisica che esprime l'intensità del campo elettrico generato dalle cariche.
È definita dalla seguente equazione:[1]
I
=
1
2
∑
i
=
1
n
c
i
z
i
2
{\displaystyle I={\frac {1}{2}\sum _{i=1}^{n}c_{i}z_{i}^{2}
nella quale:
ci è la concentrazione della specie i -esima;
zi la sua carica .
La somma si intende estesa a tutti gli ioni in soluzione.
Per un elettrolita di ioni monovalenti che si dissocia 1:1 quale, ad esempio, NaCl , la forza ionica è uguale alla concentrazione. Per ioni polivalenti, la forza ionica è maggiore della concentrazione.
Si prenda per esempio una soluzione 0,050 M di Na2 SO4 e 0,020 M di KCl:
I
=
1
2
×
[
{
(
concentrazione di
Na
2
SO
4
in M
)
×
(
numero di
Na
+
)
×
(
carica di
Na
+
)
2
}
+
{
(
concentrazione di
Na
2
SO
4
in M
)
×
(
numero di
SO
4
2
−
)
×
(
carica di
SO
4
2
−
)
2
}
+
{
(
concentrazione di
KCl
in M
)
×
(
numero di
K
+
)
×
(
carica di
K
+
)
2
}
+
{
(
concentrazione di
KCl
in M
)
×
(
numero di
Cl
−
)
×
(
carica di
Cl
−
)
2
}
]
=
1
2
×
[
{
0
,
050
M
×
2
×
(
+
1
)
2
}
+
{
0
,
050
M
×
1
×
(
−
2
)
2
}
+
{
0
,
020
M
×
1
×
(
+
1
)
2
}
+
{
0
,
020
M
×
1
×
(
−
1
)
2
}
]
=
0
,
17
M
{\displaystyle {\begin{aligned}I&={\tfrac {1}{2}\times \left[{\begin{array}{l}\{({\text{concentrazione di }{\ce {Na2SO4}{\text{ in M})\times ({\text{numero di }{\ce {Na^+})\times ({\text{carica di }{\ce {Na}^{+})^{2}\}\ +\\\{({\text{concentrazione di }{\ce {Na2SO4}{\text{ in M})\times ({\text{numero di }{\ce {SO4^2-})\times ({\text{carica di }{\ce {SO4^2-})^{2}\}\ +\\\{({\text{concentrazione di }{\ce {KCl}{\text{ in M})\times ({\text{numero di }{\ce {K+})\times ({\text{carica di }{\ce {K+})^{2}\}\ +\\\{({\text{concentrazione di }{\ce {KCl}{\text{ in M})\times ({\text{numero di }{\ce {Cl-})\times ({\text{carica di }{\ce {Cl-})^{2}\}\end{array}\right]\\&={\tfrac {1}{2}\times [\{0,050M\times 2\times (+1)^{2}\}+\{0,050M\times 1\times (-2)^{2}\}+\{0,020M\times 1\times (+1)^{2}\}+\{0,020M\times 1\times (-1)^{2}\}]\\&=0,17M\end{aligned}
Note
Voci correlate
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