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La force ionique mesure la concentration d'ions dans un sel dissous en solution. Il peut affecter de manière significative les propriétés de la solution et est donc une considération très importante en chimie et en physique. Le calcul de la force ionique peut être fait directement, même dans les cas où il y a plusieurs sels dissous. Cependant, il est important de noter que nous pouvons le trouver en termes de molarité (moles de soluté par litre de solvant) ou de molalité (moles de soluté par kilogramme de solvant). La préférence pour l'un de ces termes dépend du type d'expérience ou du problème que vous souhaitez résoudre.
Étape 1
Écrivez les formules chimiques des sels dissous. Deux exemples très courants sont le chlorure de calcium (CaCl2) et le chlorure de sodium (NaCl).
Étape 2
Déterminez la charge de chaque ion présent dans les sels. Les halogènes (éléments du groupe 17 du tableau périodique) ont une charge de -1 lorsqu'ils forment des composés ioniques; les éléments du groupe 1 ont une charge de +1, tandis que les éléments du groupe 2 ont une charge de +2. Les ions polyatomiques, tels que le sulfate (SO4) ou le perchlorate (ClO4), ont des charges composées. Si le sel comprend un ion polyatomique, vous pouvez trouver la charge dans le lien dans la section "Ressources".
Étape 3
Déterminez quelles quantités de chaque composé ont été dissoutes dans la solution. Si vous effectuez le calcul pour un devoir de chimie, cette information vous sera donnée. Si vous menez n'importe quel type d'expérience, vous devez avoir des notes avec chaque quantité de sel ajoutée à la solution. Dans cet exemple, on supposera qu'il y a 0,1 mole par litre de chlorure de calcium et 0,3 mol par litre de chlorure de sodium.
Étape 4
N'oubliez pas que chaque composé ionique se dissocie lorsque le sel est dissous (en d'autres termes, le chlorure de calcium se sépare en ions calcium et chlorure, tandis que le chlorure de sodium se divise en ions sodium et aussi en ions). chlorure). Multipliez la concentration initiale de chaque sel par le nombre d'ions libérés lors de sa dissociation, trouvant ainsi la concentration de chaque ion.
Exemple: lorsque le chlorure de calcium (CaCl2) se dissocie, le résultat est un ion calcium et deux ions chlorure. Par conséquent, comme la concentration de chlorure de calcium était de 0,1 mole par litre, la concentration d'ions calcium sera de 0,1 mole par litre et celle de chlorure de 0,2 mole par litre.
Étape 5
Multipliez la concentration de chaque ion par le carré de la charge. Ajoutez les résultats et multipliez le nouveau nombre par 1/2. En d'autres termes:
Force ionique = (1/2) x somme de (concentration ionique x charge ionique au carré)
Dans l'exemple utilisé, il y a 0,5 mole par litre d'ions chlorure, qui ont une charge -1; 0,1 mole par litre d'ions calcium, avec une charge +2; et 0,3 mole par litre d'ions sodium, qui ont une charge +1. Ainsi, les valeurs sont placées dans l'équation comme suit:
Force ionique = (1/2) x (0,5 x (-1) ^ 2 + 0,1 x (2) ^ 2 + 0,3 x (1) ^ 2) = 0,6.
Comprenez que la force ionique n'a pas d'unité.