Calculatrice de Force Ionique et de Coefficient d'Activité (Debye–Hückel, Davies)
Force ionique d'une solution à partir des concentrations et charges de ses ions, coefficient d'activité d'un ion par la loi limite et par l'équation de Davies, et longueur de Debye.
Résultats
Ce que fait cet outil
Les ions en solution s'influencent mutuellement, de sorte que leur concentration effective, l'activité, est inférieure à la quantité pesée ; le coefficient d'activité γ la mesure. La force ionique I = ½ Σ c z² compte la charge deux fois : un chlorure de calcium 0,01 M a I = 0,03, trois fois sa molarité. La loi limite de Debye–Hückel ne vaut que pour des solutions très diluées (sous environ 0,01 M) ; l'équation de Davies va jusqu'à 0,5 M environ. Toutes deux utilisent la constante 0,509, pour l'eau à 25 °C.
Formule
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
| Symbole | Signification | Unité |
|---|---|---|
c1 | Concentration de l'ion 1 | mol/L |
z1 | Charge de l'ion 1 (sans signe) | — |
c2 | Concentration de l'ion 2 | mol/L |
z2 | Charge de l'ion 2 (sans signe) | — |
c3 | Concentration de l'ion 3 (0 s'il n'y en a pas) | mol/L |
z3 | Charge de l'ion 3 (sans signe) | — |
zi | Charge de l'ion dont vous voulez le coefficient d'activité | — |
IS | Force ionique I | mol/L |
GD | Coefficient d'activité, équation de Davies | — |
GL | Coefficient d'activité, loi limite de Debye–Hückel | — |
DL | Longueur de Debye (distance d'écrantage) | nm |
Exemple résolu
- Concentration de l'ion 10,01 mol/L
- Charge de l'ion 1 (sans signe)2
- Concentration de l'ion 20,02 mol/L
- Charge de l'ion 2 (sans signe)1
- Concentration de l'ion 3 (0 s'il n'y en a pas)0 mol/L
- Charge de l'ion 3 (sans signe)1
- Charge de l'ion dont vous voulez le coefficient d'activité2
- Force ionique I0,0300 mol/L
- Coefficient d'activité, équation de Davies0,522
- Coefficient d'activité, loi limite de Debye–Hückel0,444
- Longueur de Debye (distance d'écrantage)1,76 nm
Limites
- Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.
- Les valeurs par défaut sont des références typiques, pas des mesures de votre situation. Remplacez-les par vos propres données dès que possible.