Paritian

Química

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

Força iónica I 0,0300 mol/L
Coeficiente de atividade, equação de Davies 0,522
Coeficiente de atividade, lei limite de Debye–Hückel 0,444
Comprimento de Debye (distância de blindagem) 1,76 nm

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

SímboloSignificadoUnidade
c1Concentração do ião 1mol/L
z1Carga do ião 1 (sem sinal)—
c2Concentração do ião 2mol/L
z2Carga do ião 2 (sem sinal)—
c3Concentração do ião 3 (0 se não houver)mol/L
z3Carga do ião 3 (sem sinal)—
ziCarga do ião cujo coeficiente de atividade quer—
ISForça iónica Imol/L
GDCoeficiente de atividade, equação de Davies—
GLCoeficiente de atividade, lei limite de Debye–Hückel—
DLComprimento 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.