Forza ionica

Template:S La forza ionica di una soluzione, indicata con la lettera I, è una misura della concentrazione totale di ioni presenti in essa. La forza ionica è una grandezza chimico-fisica che esprime l'intensità del campo elettrico generato dalle cariche. È definita dalla seguente equazione:

$I=\frac{1}{2}\sum _{i=1}^n{c}_i{z}_i^2$

nella quale:

• c_i è la concentrazione della specie i-esima;
• z_i la sua carica.

La somma si intende estesa a tutti gli ioni in soluzione.

Per un elettrolita di ioni monovalenti che si dissocia 1:1 quale, ad esempio, NaCl, la forza ionica è uguale alla concentrazione. Per ioni polivalenti, la forza ionica è maggiore della concentrazione.

Si prenda per esempio una soluzione 0,050 M di Na₂SO₄ e 0,020 M di KCl:

$\begin{array}{cc}I& =\frac{1}{2}\times \left[\begin{array}{c}\{(\text{concentrazione di }\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\text{ in M})\times (\text{numero di }\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{+})\times (\text{carica di }{\mathrm{N}\mathrm{a}}^{+}{)}^2\}+\\ \{(\text{concentrazione di }\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\text{ in M})\times (\text{numero di }\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-})\times (\text{carica di }\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}{)}^2\}+\\ \{(\text{concentrazione di }\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\text{ in M})\times (\text{numero di }\mathrm{K}{\phantom{A}}^{+})\times (\text{carica di }\mathrm{K}{\phantom{A}}^{+}{)}^2\}+\\ \{(\text{concentrazione di }\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\text{ in M})\times (\text{numero di }\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}^{-})\times (\text{carica di }\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}^{-}{)}^2\}\end{array}\right]\\ & =\frac{1}{2}\times [\{0,050M\times 2\times (+1{)}^2\}+\{0,050M\times 1\times (-2{)}^2\}+\{0,020M\times 1\times (+1{)}^2\}+\{0,020M\times 1\times (-1{)}^2\}]\\ & =0,17M\end{array}$

Voci correlate

• Concentrazione
• Coefficiente di attività
• Ione