قوة أيونية

قوة أيونية

قدم لأول مرة من قبل لويس و راندال في عام 1921 حين تصف معامل الفاعلية من المحاليل الكهرليه القوية. ا القوة الأيونية للمحاليل تقيس تراكيز الأيونات في المحلول . المركبات الأيونية، عندما تذوب في الماء، تتفكك إلى أيونات. مجموع الايونات المتفككة في المحلول سيؤثر بخصائص مهمة مثل : معامل التفكك، أو الذائبية لأملاح مختلفة . واحدة من الخصائص الرئيسية للمحلول مع أيونات المذاب هو القوة الأيونية. القوة الأيونية يمكن أن تكون ب المولارية (مول/لتر) أو المولالية (مول/كجم ماء) ولتجنب الارتباك بالوحدات ينبغي أن يذكر ذلك صراحة.
قياس القوة الأيونية


فإن القوة الأيونية المولارية , ,للمحلول هو وسيلة لمعرفة تراكيز جميع الأيونات الموجودة في المحلول.
${\displaystyle }$ القوة الايونيه = 1/2 x مجموع (تركيز الايون x (شحنه الايون)2 )
حيث ال (1/2) الموجودة في القانون لأنه يوجد في المحلول كل من الأيونات الموجبة و الأيونات السالبة , 'تركيز الايون هو التركيز المولاري للأيون, (مول/لتر) , ويتم أخذ مجموع كل الأيونات في المحلول. المحاليل الكهرليه التي تتفكك بنسبة 1:1 مثل NaoH القوة الأيونيه لها تساوي التركيز للمحلول الكهرلي . بالنسبة للمحلول الكهرلي MgSO₄ حيث كل ايون فيه شحنته تساوي 2 و ذلك أدى إلى أن القوة الأيونية لكبريتات الماغنيسيوم تساوي أربعة أضعاف ما يعادل تركيز كلوريد الصوديوم:
${\displaystyle }$

مثال حسابي


مثال أكثر تعقيدا، القوة الأيونية لمحلول مكون من Na2SO4 بتركيز 0.050 مول / لتر و 0.020 مول /لتر من KCl هو:

القوة الايونية = 1/2× [(تركيز NA2SO4 × عدد أيونات الصوديوم × (شحنه ايون الصوديوم)²) + (تركيز NA2SO4 × عدد ايونات SO4 × (شحنه SO4)²) + (تركيز KCl × عدد أيونات البوتاسيوم × (شحنة البوتاسيوم)²) + (تركيز KCl في × عدد أيونات الكلوريد × (شحنة كلوريد)²)]

I = 1/2 × [(0.050 × 2 × (+1)²) + (0.050 M × 1 × (−2)²) + (0.020 M × 1 × (+1)²) + (0.020 M × 1 × (−1)²)] = 0.17 مول/لتر

المحاليل غير المثالية


بسبب ان الحجم لا يضاف بدقة كبيرة في المحاليل الغير مثالية فوجدوا هنا ان من الأفضل التعامل مع المولالية (مول/كغ من المذيب ) بدلا من المولارية (مول/ لتر) ... في هذه الحالة، القوة الأيونية :
${\displaystyle }$ القوة الايونيه = 1/2 x مجموع (تركيز الايون (مول/كغم من المذيب) x (شحنه الايون)2 )

أهمية القوة الأيونية


فإن القوة الأيونية يلعب دورا مركزيا في نظرية Debye–Hückel التي تصف الانحرافات القوية عن المثالية التي نواجهها عادة في المحاليل الايونية . Debye طول ، الذي هو معكوس معامل ديباي , (κ) يتناسب عكسيا مع الجذر التربيعي القوة الأيونية. حيث دائما كانت تستخدم القوة الايونية دزن تعريف صريح . طول Debye هو صفة للطبقات مزدوجه السمك. زيادة التركيز يضغط على الطبقة م ويزيد من القدرة الكهربائية بالتدريج

المصدر: منتدى تراتيل شاعر - من قسم: الطلاب والطالبات

---

r,m Hd,kdm