Indar ioniko

Indar ionikoa deritzo disoluzio batean dauden ioi guztien elkarrekintza ionikoen baturari. Hau da, disoluzioan dauden ioi guztien kontzentrazioa da, katioien, anioien eta atmosfera ionikoen kontzentrazioa.Katioiak atmosfera ioniko negatibo batez inguratuak daude eta anioiak berriz atmosfera ioniko positiboz.^{[1] [2]}Hori hurrengo ekuazioaz adierazten da:

${\displaystyle \mu ={\frac {1}{2}}\sum _{i}c_{i}z_{i}^{2}}$

Non:

• ${\displaystyle c_{i}}$ ${\displaystyle i}$ espeziearen kontzentrazioa da.
• ${\displaystyle z_{i}}$ ${\displaystyle i}$ espeziearen karga .
• Eta ${\displaystyle i}$ disoluzioaren ioi guztiak diren.

Indar ionikoa molarretan(mol/L) adierazten da.

Disoluzio ez-idealentzako beste formula bat erabiltzen da, disoluzio ez-idealen bolumena batugarriak ez direlako, molaritatearen zehaztasuna makalduz.Kasu hauetan erabiltzen den formula honakoa da:

${\displaystyle \mu ={\begin{matrix}{\frac {1}{2}}\end{matrix}}\sum _{{i}=1}^{n}b_{i}z_{i}^{2}}$

Non:

• ${\displaystyle {\ce {b_{i}}}}$molalitatea da.
• ${\displaystyle z_{i}}$ ${\displaystyle i}$ espeziearen karga da.
• Eta ${\displaystyle i}$ disoluzioaren ioi guztiak diren.

Horregatik, ekuazio hauetan ikus daitekeen moduan, disoluzioaren ioi kontzentrazioa handitu ahala indar ionikoa handituko da, eta alderantziz. Disolbaturik dauden ioien kargarekin berdina gertatzen da.

Historia

Indar ionikoaren kontzeptua Lewis eta Randall-ek asmatu zuten 1921.urtean elektrolito indartsuen aktibitate koefizientea aztertzen ari zirenean.

Debye eta Huckelek kontzeptu hau erabili zuten espezie baten aktibitate koefizientea teorikoki kalkulatzeko.

${\displaystyle A_{c}=[C]\gamma _{c}}$

• ${\displaystyle A_{c}}$:Espeziaren AKTIBITATEA(kontzentrazio efektiboa)
• [C]:Espeziaren kontzentrazioa
• Ƴ_c :Espeziaren aktibitate koefizientea

Espezie baten aktibitate koefizienteak espezie horrek portaera idealetik urruti edo hurbil dagoen adierazten du.Portaera ideala baldin badauka bere aktibitate koefizientea bat izango da.

Baina zerikusiren bat du indar ionikoarekin?Aktibitate koefizientea kalkulatzeko ezinbestekoa da,gainera,bere balioaren arabera bi ekuazio desberdin erabili daitezke(298,15Kelvin-etan):

• Indar ionikoa 0,01baino txikiagoa baldin bada:

${\displaystyle -\log \gamma _{c}=0,512(z_{c})^{2}\surd \mu }$

• 0,01 baino handiagoa denean

${\displaystyle -\log \gamma _{c}={\frac {0,512(z_{c})^{2}\surd \mu }{1+\surd \mu }}}$

${\displaystyle 10^{0}=1}$denez, ikusi dezakegu disoluzio batek egoera ideala izateko bere indar ionikoaren balioa zero izan behar duela.

${\displaystyle \mu =0\longrightarrow \gamma =1\longrightarrow A_{c}=[C]}$

Eraginak

Indar ionikoak aldaketak izatea disoluzio baten portaeran eraginak izan dezake:

• Erreakzio baten oreka kontzentrazioan.
• Disoluzioaren idealtasunean.
• Disoluzio baten kontzentrazio efektiboan.
• Produktu baten disolbagarritasunean.

${\displaystyle K^{\circ }=\left({\frac {A_{C}^{c}*A_{D}^{d}}{A_{A}^{a}*A_{B}^{b}}}\right)=K*{\frac {\gamma _{C}^{c}*\gamma _{D}^{d}}{\gamma _{A}^{a}*\gamma _{B}^{b}}}}$

Indar ionikoak eragin dezakeen ondorioak ulertzeko hasieran aipatutako atmosfera ionikoaren kontzeptua kontuan hartu behar da.

Erreaktibo bakoitza kontrako kargako atmosfera ioniko batez inguratuta dago,disoluzioaren ioi kontzentrazioa handitu egiten baldin bada(adibidez disoluzioari gatz bat gehituz)indar ionikoa handitu egingo da eta atmosfera ionikoaren karga ere sendotuko da,honen ondorioz karga netoa txikitu egiten da, hau da, hasieran disolbatutako katioi eta anioien arteko erakarpena txikitzen da indar ionikoa handitzen den bitartean, beraien arteko erakarkuntza ahulduz beraz,oreka lerratuko zen eta disolbagarritasuna handitu.

Erreferentziak

Kanpo estekak

• Datuak: Q898396