La force ionique mesure la concentration d'ions d'un sel dissous dans la solution. Elle peut affecter de manière significative les propriétés d'une solution, il est donc un facteur important dans la chimie et la physique. Calcul de la force ionique est assez simple, même dans les cas où plusieurs sels ont été dissous; il est important de noter, cependant, que l'on peut calculer en termes de molarité (moles de soluté par litre de solvant) ou molalité (moles de soluté par kilogramme de solvant). Que molarité ou molalité est préférable dépend du type d'expérience et le problème que vous voulez résoudre.
Instructions
1 Notez les formules chimiques pour les sels dissous. Deux exemples courants sont le chlorure de calcium (CaCl2) et chlorure de sodium (NaCl).
2 Déterminer la charge de chaque ion dans les sels. Halogènes (éléments du groupe 17 du tableau périodique) ont une charge de -1 quand ils forment des composés ioniques; éléments du groupe 1 ont une charge de +1 alors que les éléments du groupe 2 ont une charge de +2. ions polyatomiques tels que le sulfate (SO4) ou perchlorate (ClO4) ont une charge nette; si votre composé comprend un ion polyatomique, vous pouvez trouver sa charge sous le lien dans les ressources.
3 Déterminer la quantité de chaque composé a été dissous dans la solution. Si vous travaillez cette question pour une affectation chimie des devoirs, cette information sera donnée à vous. Si vous avez effectué une expérience de quelque sorte, vous devriez avoir mesuré la quantité de chaque sel que vous ajoutez avant dissolvait. Dans notre exemple, nous allons dire que nous avons 0,1 moles par litre de chlorure de calcium et 0,3 moles par litre de chlorure de sodium.
4 Rappelons que chaque composé ionique se dissocie lorsqu'elle se dissout (en d'autres termes, le chlorure de calcium se sépare en ions calcium et des ions chlorure tandis que le chlorure de sodium se sépare en ions sodium et des ions chlorure). Multiplier la concentration de chaque composé par le nombre d'ions il libère quand il se dissocie pour obtenir la concentration de chaque ion.
Exemple: Lorsque le chlorure de calcium (CaCl2) se dissocie, on obtient un ion calcium et de deux ions chlorure. Par conséquent, si la concentration en chlorure de calcium est de 0,1 mole par litre, de notre concentration d'ions calcium est de 0,1 moles par litre, tandis que notre concentration en ions chlorure est de 0,2 mole par litre.
5 Multiplier la concentration de chaque ion par le carré de la charge que l'ion et d'additionner tous les résultats, puis diviser par 1/2. En d'autres termes:
La force ionique = (1/2) somme (concentration sur l'ion x charge sur ion carré)
Dans notre exemple, nous avons 0,5 mole par litre d'ions chlorure ayant une charge de -1, 0,1 mole par litre d'ions calcium avec une charge de +2 et 0,3 mole par litre d'ions sodium, avec une charge de +1. Par conséquent, nous branchons ces valeurs dans notre équation pour obtenir ce qui suit:
force ionique = (1/2) (0,5 x (-1) ^ 2 + 0,1 x (2) ^ 2 + 0,3 x (1) ^ 2) = 0,6
Notez que la force ionique est sans unité.
Conseils et avertissements
- Nous pouvons aussi trouver la force ionique en termes de molalité simplement en convertissant toutes les concentrations molaires à des concentrations molaires. Pour convertir de moles par litre aux moles par kilogramme, prendre la masse de 1 litre de solution, puis soustraire la masse du soluté; cela vous donne la masse de solvant par litre. Enfin, il faut diviser le nombre de moles par litre par la masse de solvant par litre pour obtenir molalité.