Calculadora da Força Iónica e do Coeficiente de Atividade (Debye–Hückel, Davies)
Força iónica de uma solução a partir das concentrações e cargas dos iões, coeficiente de atividade de um ião pela lei limite e pela equação de Davies, e comprimento de Debye.
Resultados
O que faz esta ferramenta
Os iões em solução sentem-se uns aos outros, por isso a sua concentração efetiva, a atividade, é menor do que a quantidade pesada; o coeficiente de atividade γ mede isso. A força iónica I = ½ Σ c z² conta a carga duas vezes, pelo que um cloreto de cálcio 0,01 M tem I = 0,03, três vezes a sua molaridade. A lei limite de Debye–Hückel só vale para soluções muito diluídas (abaixo de cerca de 0,01 M); a equação de Davies chega a cerca de 0,5 M. Ambas usam a constante 0,509, para a água 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)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
c1 | Concentração do ião 1 | mol/L |
z1 | Carga do ião 1 (sem sinal) | — |
c2 | Concentração do ião 2 | mol/L |
z2 | Carga do ião 2 (sem sinal) | — |
c3 | Concentração do ião 3 (0 se não houver) | mol/L |
z3 | Carga do ião 3 (sem sinal) | — |
zi | Carga do ião cujo coeficiente de atividade quer | — |
IS | Força iónica I | mol/L |
GD | Coeficiente de atividade, equação de Davies | — |
GL | Coeficiente de atividade, lei limite de Debye–Hückel | — |
DL | Comprimento de Debye (distância de blindagem) | nm |
Exemplo resolvido
- Concentração do ião 10,01 mol/L
- Carga do ião 1 (sem sinal)2
- Concentração do ião 20,02 mol/L
- Carga do ião 2 (sem sinal)1
- Concentração do ião 3 (0 se não houver)0 mol/L
- Carga do ião 3 (sem sinal)1
- Carga do ião cujo coeficiente de atividade quer2
- Força iónica I0,0300 mol/L
- Coeficiente de atividade, equação de Davies0,522
- Coeficiente de atividade, lei limite de Debye–Hückel0,444
- Comprimento de Debye (distância de blindagem)1,76 nm
Limitações
- O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
- Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.