Calculadora de la Fuerza Iónica y del Coeficiente de Actividad (Debye–Hückel, Davies)
Fuerza iónica de una disolución a partir de las concentraciones y cargas de sus iones, coeficiente de actividad de un ion por la ley límite y por la ecuación de Davies, y longitud de Debye.
Resultados
Qué hace esta herramienta
Los iones en disolución se sienten unos a otros, así que su concentración efectiva, la actividad, es menor que la cantidad pesada; el coeficiente de actividad γ mide eso. La fuerza iónica I = ½ Σ c z² cuenta la carga dos veces, de modo que un cloruro de calcio 0,01 M tiene I = 0,03, tres veces su molaridad. La ley límite de Debye–Hückel solo vale para disoluciones muy diluidas (por debajo de unos 0,01 M); la ecuación de Davies llega a unos 0,5 M. Ambas usan la constante 0,509, para agua a 25 °C.
Fórmula
I = ½ Σ cᵢ zᵢ² · log γ = −0.509 z² √I (limiting law) · log γ = −0.509 z² (√I ÷ (1 + √I) − 0.3 I) (Davies, 25 °C, water)
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
c1 | Concentración del ion 1 | mol/L |
z1 | Carga del ion 1 (sin signo) | — |
c2 | Concentración del ion 2 | mol/L |
z2 | Carga del ion 2 (sin signo) | — |
c3 | Concentración del ion 3 (0 si no hay) | mol/L |
z3 | Carga del ion 3 (sin signo) | — |
zi | Carga del ion cuyo coeficiente de actividad quiere | — |
IS | Fuerza iónica I | mol/L |
GD | Coeficiente de actividad, ecuación de Davies | — |
GL | Coeficiente de actividad, ley límite de Debye–Hückel | — |
DL | Longitud de Debye (distancia de apantallamiento) | nm |
Ejemplo resuelto
- Concentración del ion 10,01 mol/L
- Carga del ion 1 (sin signo)2
- Concentración del ion 20,02 mol/L
- Carga del ion 2 (sin signo)1
- Concentración del ion 3 (0 si no hay)0 mol/L
- Carga del ion 3 (sin signo)1
- Carga del ion cuyo coeficiente de actividad quiere2
- Fuerza iónica I0,0300 mol/L
- Coeficiente de actividad, ecuación de Davies0,522
- Coeficiente de actividad, ley límite de Debye–Hückel0,444
- Longitud de Debye (distancia de apantallamiento)1,76 nm
Limitaciones
- El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.
- Los valores por defecto son referencias típicas, no mediciones de su situación. Sustitúyalos por sus propios datos siempre que los tenga.