이오닉 강도

Ionic strength

용액이온 강도는 그 용액의 이온 농도를 측정하는 것이다. 이온화합물은 물에 녹으면 이온으로 분리된다. 용액의 총 전해질 농도는 분화 상수 또는 다른 염분용해도와 같은 중요한 특성에 영향을 미칠 것이다. 용해된 이온을 가진 용액의 주요 특징 중 하나는 이온 강도다. 이온 강도는 어금니(mol/L 용액) 또는 어금니(mol/kg 용제)일 수 있으며, 혼동을 방지하기 위해 장치를 명시적으로 표시해야 한다.[1] 이온 강도의 개념은 강한 전해질활동 계수를 설명하던 1921년 루이스랜달에 의해 처음 소개되었다.[2]

이온 강도의 수량화

용액의 어금니 이온 강도 I는 그 용액에 존재하는 모든 이온농도의 함수다.[3]

여기서 1/2은 양이온음이온을 모두 포함하기 때문에 ci 이온 i의 어금니 농도(M, mol/L), zi 이온의 충전 번호로, 합은 용액 내 모든 이온을 차지한다. 염화나트륨과 같은 1:1 전해질의 경우, 각 이온이 단독 충전되는 이온 강도는 농도와 동일하다. 그러나 전해질 MgSO4 경우 각 이온이 이중으로 충전되어 있어 염화나트륨의 등가 농도보다 4배 높은 이온 강도가 발생한다.

일반적으로 다변 이온은 이온 강도에 강하게 기여한다.

계산 예제

좀 더 복잡한 예로서 NaSO에서는24 0.050 M, KCl에서는 0.020 M 혼합 용액의 이온 강도는 다음과 같다.

비이상적 솔루션

비이상적 용액에서는 더 이상 엄격하게 첨가되지 않기 때문에 종종 어금니 c(mol/L)보다는 어금니 b(mol/kg of HO2)로 작업하는 것이 바람직하다. 이 경우 어금니 이온 강도는 다음과 같이 정의된다.

어떤 점에서

i = 이온 식별 번호
z = 이온 충전

중요도

이온력은 데비예의 중심적 역할을 한다.전형적으로 이오닉 해법에서 마주치는 관념성으로부터의 강한 편차를 설명하는 후켈 이론.[4][5] 콜로이드와 다른 이질적인 시스템에서 이중층 및 관련 전기키네틱 현상전기음향 현상의 이론에도 중요하다. 즉, 데브이 파라미터( deb)의 역인 데비이 길이는 이온 강도의 제곱근에 반비례한다. 어금니 강도와 어금니 이온 강도는 모두 사용되어 왔으며, 종종 명시적인 정의가 없었다. 데비 길이는 이중 층 두께의 특징이다. 반향의 농도나 용맹도를 높이면 이중층이 압축되고 전위 구배가 증가한다.

높은 이온 강도의 매체는 낮은 농도의 용액의 활성 지수에서 적정화 동안 변화를 최소화하기 위해 안정성 상수 결정에 사용된다. 미네랄 워터바닷물과 같은 자연수는 용해된 염분이 존재하기 때문에 종종 불가해한 이온 강도가 있어 그 성질에 상당한 영향을 미친다.

참고 항목

외부 링크

참조

  1. ^ Solomon, Theodros (2001). "The definition and unit of ionic strength". Journal of Chemical Education. 78 (12): 1691. Bibcode:2001JChEd..78.1691S. doi:10.1021/ed078p1691.
  2. ^ Sastre de Vicente, Manuel E. (2004). "The concept of ionic strength eighty years after its introduction in chemistry". Journal of Chemical Education. 81 (5): 750. Bibcode:2004JChEd..81..750S. doi:10.1021/ed081p750.
  3. ^ IUPAC, 화학용어 종합편찬, 제2편. ("금책")(1997년). 온라인 수정 버전: (2006–) "Ionic strength, I". doi:10.1351/골드북.I03180
  4. ^ Debye, P.; Huckel, E. (1923). "Zur Theorie der Elektrolyte. I. Gefrierpunktserniedrigung und verwandte Erscheinungen" [The theory of electrolytes. I. Lowering of freezing point and related phenomena] (PDF). Physikalische Zeitschrift. 24: 185–206. Archived from the original (PDF) on 2013-11-02.
  5. ^ Skoog, D.A.; West, D.M.; Holler, F.J.; Crouch, S.R. (2004). Fundamentals of analytical chemistry. Brooks/Cole Pub Co. ISBN 0-03-058459-0.