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La fuerza iónica mide la concentración de iones en una sal disuelta en solución. Puede afectar significativamente las propiedades de la solución y, por lo tanto, es una consideración muy importante en química y física. El cálculo de la fuerza iónica se puede realizar directamente, incluso en los casos en los que hay varias sales disueltas. Sin embargo, es importante señalar que podemos encontrarlo en términos de molaridad (moles de soluto por litro de solvente) o molalidad (moles de soluto por kilogramo de solvente). La preferencia por cualquiera de estos términos depende del tipo de experimento o del problema que desee resolver.
Paso 1
Escribe las fórmulas químicas de las sales disueltas. Dos ejemplos muy comunes son el cloruro de calcio (CaCl2) y el cloruro de sodio (NaCl).
Paso 2
Determine la carga de cada ion presente en las sales. Los halógenos (elementos del grupo 17 de la tabla periódica) tienen una carga de -1 cuando forman compuestos iónicos; los elementos del grupo 1 tienen una carga de +1, mientras que los elementos del grupo 2 tienen una carga de +2. Los iones poliatómicos, como el sulfato (SO4) o el perclorato (ClO4), tienen cargas compuestas. Si la sal incluye un ion poliatómico, puede encontrar la carga en el enlace de la sección "Recursos".
Paso 3
Determina qué cantidades de cada compuesto se han disuelto en la solución. Si está realizando el cálculo de una tarea de química, se le proporcionará esta información. Si está realizando algún tipo de experimento, debe tener notas con cada cantidad de sal agregada a la solución. En este ejemplo, se supondrá que hay 0,1 mol por litro de cloruro de calcio y 0,3 mol por litro de cloruro de sodio.
Paso 4
Recuerde que cada compuesto iónico se disocia cuando la sal se disuelve (es decir, el cloruro de calcio se separa en iones de calcio y cloruro, mientras que el cloruro de sodio se divide en iones de sodio y también en iones). cloruro). Multiplica la concentración inicial de cada sal por el número de iones liberados cuando se disocia, encontrando así la concentración de cada ion.
Ejemplo: cuando el cloruro de calcio (CaCl2) se disocia, el resultado es un ión de calcio y dos iones de cloruro. Por tanto, como la concentración de cloruro de calcio fue de 0,1 mol por litro, la concentración de iones de calcio será de 0,1 mol por litro y, para el cloruro, de 0,2 mol por litro.
Paso 5
Multiplica la concentración de cada ion por el cuadrado de la carga. Sume los resultados y multiplique el nuevo número por 1/2. En otras palabras:
Fuerza iónica = (1/2) x suma de (concentración de iones x carga de iones al cuadrado)
En el ejemplo utilizado, hay 0,5 moles por litro de iones cloruro, que tienen una carga de -1; 0,1 mol por litro de iones calcio, con +2 carga; y 0,3 mol por litro de iones de sodio, que tienen una carga +1. Por lo tanto, los valores se colocan en la ecuación de la siguiente manera:
Fuerza iónica = (1/2) x (0.5 x (-1) ^ 2 + 0.1 x (2) ^ 2 + 0.3 x (1) ^ 2) = 0.6.
Date cuenta de que la fuerza iónica no tiene unidad.