תוֹכֶן
חוזק יוני מודד את ריכוז היונים במלח המומס בתמיסה. זה יכול להשפיע באופן משמעותי על תכונות התמיסה ולכן הוא שיקול חשוב מאוד בכימיה ובפיזיקה. חישוב חוזק היונים יכול להיעשות ישירות, גם במקרים בהם ישנם מספר מלחים מומסים. עם זאת, חשוב לציין כי אנו יכולים למצוא אותו במונחים של טוחנות (שומות מומסות לליטר ממס) או מולליות (שומות מומס לק"ג ממס). ההעדפה לכל אחד ממונחים אלה תלויה בסוג הניסוי או בבעיה שברצונך לפתור.
שלב 1
כתוב את הנוסחאות הכימיות של המלחים המומסים. שתי דוגמאות נפוצות מאוד הן סידן כלורי (CaCl2) ונתרן כלורי (NaCl).
שלב 2
קבע את המטען של כל יון הקיים במלחים. הלוגנים (אלמנטים מקבוצה 17 בטבלה המחזורית) טעונים -1 כאשר הם יוצרים תרכובות יוניות; לאלמנטים בקבוצה 1 יש מטען +1 ואילו לאלמנטים בקבוצה 2 יש מטען +2. ליונים פוליאטומיים, כגון סולפט (SO4) או פרכלוראט (ClO4), יש מטענים מורכבים. אם המלח כולל יון פולי-אטומי, תוכלו למצוא את המטען בקישור בסעיף "משאבים".
שלב 3
קבע אילו כמויות של כל תרכובת מומסו בתמיסה. אם אתה מבצע את החישוב לשיעורי בית בכימיה, מידע זה יימסר לך. אם אתה מבצע ניסוי כלשהו, עליך לרשום הערות עם כל כמות המלח שנוספה לתמיסה. בדוגמה זו, יש להניח כי יש 0.1 מול לליטר סידן וכל 0.3 ליטר לליטר נתרן כלורי.
שלב 4
זכרו שכל תרכובת יונית מתנתקת כאשר מומס המלח (במילים אחרות, סידן כלורי נפרד ליוני סידן וכלור, בעוד נתרן כלורי מתחלק ליונים נתרן וגם ליונים). כלוריד). הכפל את הריכוז ההתחלתי של כל מלח במספר היונים המשתחררים כאשר הוא מתנתק, וכך מצא את הריכוז של כל יון.
דוגמא: כאשר סידן כלורי (CaCl2) מתנתק, התוצאה היא יון סידן ושני יוני כלוריד. לכן, מכיוון שריכוז הסידן כלורי היה 0.1 מול לליטר, ריכוז יון הסידן יהיה 0.1 מול לליטר ולכלוריד 0.2 מול לליטר.
שלב 5
הכפל את הריכוז של כל יון בריבוע המטען. הוסף את התוצאות והכפל את המספר החדש ב- 1/2. במילים אחרות:
כוח יוני = (1/2) x סכום של (ריכוז יונים x מטען יונים בריבוע)
בדוגמה המשמשת יש 0.5 מול לליטר יוני כלוריד, שיש להם מטען -1; 0.1 מול לליטר יוני סידן, עם מטען +2; ו- 0.3 מול לליטר יוני נתרן, בעלי מטען +1. לפיכך, הערכים ממוקמים במשוואה כדלקמן:
חוזק יוני = (1/2) x (0.5 x (-1) ^ 2 + 0.1 x (2) ^ 2 + 0.3 x (1) ^ 2) = 0.6.
תבינו שלכוח היוני אין שום אחדות.