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Chimie

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

Force ionique I 0,0300 mol/L
Coefficient d'activité, équation de Davies 0,522
Coefficient d'activité, loi limite de Debye–Hückel 0,444
Longueur de Debye (distance d'écrantage) 1,76 nm

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

SymboleSignificationUnité
c1Concentration de l'ion 1mol/L
z1Charge de l'ion 1 (sans signe)—
c2Concentration de l'ion 2mol/L
z2Charge de l'ion 2 (sans signe)—
c3Concentration de l'ion 3 (0 s'il n'y en a pas)mol/L
z3Charge de l'ion 3 (sans signe)—
ziCharge de l'ion dont vous voulez le coefficient d'activité—
ISForce ionique Imol/L
GDCoefficient d'activité, équation de Davies—
GLCoefficient d'activité, loi limite de Debye–Hückel—
DLLongueur 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.