resolver I = ½Σcyozyo² para encontrar la fuerza iónica de una solución. Ingrese la concentración de cada ion y cárguela directamente, vea el desglose completo de la contribución por ion o disocia una sal común automáticamente.
Ions en solution
Charge is signed: use a positive number for cations (e.g. 2 for Mg²⁺) and a negative number for anions (e.g. -1 for Cl⁻).
Fuerza iónica
—
Ingrese una concentración y cargue para al menos un ion para calcular la fuerza iónica.
Ions en solution
Fuerza iónica
—
Ingrese una concentración y cargue al menos un ion para ver la contribución de cada ion.
Ion
c (mol/L)
z
z²
½cz² (mol/L)
% de I
Solución salina
La sal se disocia completamente en sus iones; La concentración de cada ion es la molaridad de la sal multiplicada por su coeficiente estequiométrico.
Fuerza iónica
—
Elija una sal y su concentración para calcular la fuerza iónica.
4 min de lectura3 pasos6 términos3 ejemplos6 preguntas frecuentesI = ½ Σ cᵢzᵢ²
La fuerza iónica (I) es una cantidad estándar de fisicoquímica que mide qué tan concentrados y qué tan cargados están los iones en una solución.
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Paso a paso
Cómo usar esta calculadora
3 pasos▸
1
Enumera cada ion en la solución
En la pestaña Fuerza Iónica, ingresa la concentración molar (mol/L) de cada ion y su carga con signo — positiva para cationes como Na⁺ o Mg²⁺, negativa para aniones como Cl⁻ o SO₄²⁻. Agrega una fila por cada ion presente; la calculadora necesita al menos uno.
2
Lee la fuerza iónica
La tarjeta de resultado muestra I en mol/L, calculada como I = ½Σcᵢzᵢ² — la mitad de la suma de la concentración de cada ion multiplicada por su carga al cuadrado. Cambia a la pestaña Contribuciones para ver exactamente cuánto aporta cada ion a ese total.
3
O comienza desde una sal
En la pestaña Desde una Sal, elige un electrolito fuerte común (NaCl, MgCl₂, CaCl₂, etc.) e ingresa su concentración molar. La calculadora lo disocia automáticamente en iones usando la estequiometría correcta, y luego calcula la fuerza iónica de la misma manera.
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Referencia
Fórmula y metodología
2 fórmulas▸
Fuerza iónica
I = ½ Σ cᵢzᵢ²
I es la fuerza iónica en mol/L. cᵢ es la concentración molar del ion i (mol/L), y zᵢ es el número de carga de ese ion, incluyendo su signo. La suma recorre todos los iones en solución, y el resultado se divide entre dos porque cada interacción ion-ion se contaría dos veces de otro modo.
Concentración de ion a partir de una sal disuelta
cᵢ = ν × Csal
Cuando una sal se disocia por completo, la concentración de cada ion equivale a la concentración molar de la sal (Csal) multiplicada por ν, el número de ese ion liberado por unidad de fórmula — por ejemplo MgCl₂ → Mg²⁺ + 2Cl⁻ libera 2 mol de Cl⁻ por mol de MgCl₂.
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Glosario
Términos clave explicados
6 términos▸
Fuerza iónica (I)Una medida de la concentración total de iones en una solución, ponderada por el cuadrado de su carga. Unidades: mol/L. Cuantifica el entorno de campo eléctrico que experimentan los iones, lo cual controla cuánto se desvía su comportamiento de una solución ideal, infinitamente diluida.
Concentración (cᵢ)La concentración molar de un ion específico en solución, en mol/L (M). Para una sal completamente disociada, esto es la molaridad de la sal multiplicada por el coeficiente estequiométrico de ese ion en la reacción de disociación.
Carga iónica (zᵢ)El número de carga con signo de un ion — un entero positivo pequeño para cationes (Na⁺ = +1, Ca²⁺ = +2, Al³⁺ = +3) y un entero negativo pequeño para aniones (Cl⁻ = -1, SO₄²⁻ = -2, PO₄³⁻ = -3). La fuerza iónica depende de zᵢ², así que los iones con carga doble o triple contribuyen mucho más que los de carga simple a la misma concentración.
ElectrolitoUna sustancia que se disocia en iones libres al disolverse en agua, haciendo que la solución sea eléctricamente conductora. Los electrolitos fuertes como el NaCl o el MgCl₂ se disocian esencialmente por completo, que es lo que asume esta calculadora.
Coeficiente de actividad (γ)Un factor de corrección, usualmente menor a 1, que da cuenta de que los iones reales en solución interactúan entre sí y no se comportan como una especie ideal, infinitamente diluida. La fuerza iónica es el insumo clave usado para estimar coeficientes de actividad.
Ley límite de Debye–HückelUna ecuación teórica, log₁₀γ = -0.51 z² √I, que predice el coeficiente de actividad γ de un ion a partir de su carga z y la fuerza iónica I de la solución. Es la razón más común por la que los químicos calculan la fuerza iónica, y es precisa principalmente a baja fuerza iónica (I < 0.01 mol/L).
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Escenarios
Ejemplos del mundo real
3 ejemplos▸
🧂
Sal de mesa en agua
NaCl 0.1 M
Na⁺ 0.1 mol/L, z = +1Cl⁻ 0.1 mol/L, z = -1
Ambos iones tienen una sola carga, así que sus contribuciones son iguales: ½(0.1·1² + 0.1·1²) = ½(0.2) = 0.1 mol/L. Para un electrolito 1:1 como el NaCl, la fuerza iónica siempre equivale a la concentración molar de la sal.
🧪
Un electrolito 2:1
MgCl₂ 0.1 M
Mg²⁺ 0.1 mol/L, z = +2Cl⁻ 0.2 mol/L, z = -1
El MgCl₂ libera 2 mol de Cl⁻ por mol disuelto, así que Cl⁻ queda en 0.2 M. Como la carga de Mg²⁺ está al cuadrado, domina la suma: ½(0.1·2² + 0.2·1²) = ½(0.4 + 0.2) = 0.3 mol/L — tres veces más alta que la misma concentración molar de NaCl.
🥼
Una solución mixta
NaCl 0.05 M + MgSO₄ 0.02 M juntos
Na⁺ / Cl⁻ 0.05 mol/L cada uno, z = ±1Mg²⁺ / SO₄²⁻ 0.02 mol/L cada uno, z = ±2
Cada ion contribuye independientemente: el NaCl agrega ½(0.05·1 + 0.05·1) = 0.05 mol/L, y el MgSO₄ agrega ½(0.02·4 + 0.02·4) = 0.08 mol/L. La fuerza iónica total de la mezcla es la suma simple, 0.13 mol/L — la misma regla que la calculadora aplica a cualquier lista de iones.
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Referencia
Citar esta calculadora
APA y MLA▸
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La fuerza iónica (I) es una cantidad estándar de fisicoquímica que mide qué tan concentrados y qué tan cargados están los iones en una solución. Es el insumo clave para estimar coeficientes de actividad mediante la ecuación de Debye–Hückel, para predecir cambios de solubilidad (el efecto de salting-in/salting-out), y para caracterizar amortiguadores, agua de mar y fluidos fisiológicos.
Cómo funciona la Calculadora de Fuerza Iónica
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La calculadora implementa la definición estándar I = ½Σcᵢzᵢ², sumando sobre cada ion que ingreses. La contribución de cada ion es ½cᵢzᵢ² en mol/L; el factor ½ es convencional para que cada interacción par de iones se cuente una vez y no dos. Como el término de carga está al cuadrado, un ion con carga doble (z = 2) contribuye cuatro veces más por mol que un ion con carga simple a la misma concentración — por eso el MgCl₂ 0.1 M (I = 0.3 mol/L) tiene tres veces la fuerza iónica del NaCl 0.1 M (I = 0.1 mol/L) aunque ambos sean 0.1 molar.
Entradas y qué significan
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Cada ion necesita una concentración en mol/L y un número de carga con signo. La concentración siempre es no negativa; la carga lleva un signo (positivo para cationes, negativo para aniones), pero como la fórmula la eleva al cuadrado, el signo en sí no cambia la contribución — solo la magnitud lo hace. En la pestaña Desde una Sal, ingresa la concentración molar propia de la sal y la calculadora aplica el multiplicador estequiométrico correcto para cada ion que la sal libera (por ejemplo, CaCl₂ → 1 mol Ca²⁺ + 2 mol Cl⁻ por mol de sal disuelta).
Límites y casos especiales
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Esta calculadora asume disociación completa, lo cual es una excelente aproximación para electrolitos fuertes (sales comunes, ácidos fuertes, bases fuertes) pero exagera la fuerza iónica para especies débiles o parcialmente disociadas, donde solo una fracción de las unidades de fórmula disueltas realmente se separan en iones libres. También trata cada concentración listada como ya conocida y correcta — no da cuenta del emparejamiento iónico, la complejación o los efectos de actividad a alta fuerza iónica, donde la fórmula aditiva simple y modelos posteriores como la ley límite de Debye–Hückel (precisa por debajo de aproximadamente I = 0.01 mol/L) empiezan a fallar. Para soluciones concentradas o complejas, modelos especializados de coeficiente de actividad (ecuación de Davies, ecuaciones de Pitzer) son más apropiados que el valor crudo de fuerza iónica por sí solo.
❓
Preguntas
Preguntas frecuentes
6 preguntas▸
¿Cuál es la fórmula de la fuerza iónica?+
La fuerza iónica es I = ½Σcᵢzᵢ² — la mitad de la suma, sobre cada ion en la solución, de la concentración molar de ese ion multiplicada por su número de carga al cuadrado. Tiene unidades de mol/L, las mismas que la concentración.
¿Cuál es la fuerza iónica de NaCl 0.1 M?+
0.1 mol/L. El NaCl se disocia en Na⁺ y Cl⁻, ambos con carga simple (z = ±1) a 0.1 M cada uno: I = ½(0.1·1² + 0.1·1²) = ½(0.2) = 0.1 mol/L. Para cualquier electrolito 1:1 (carga simple, uno a uno), la fuerza iónica siempre equivale a la concentración molar de la sal.
¿Por qué el MgCl₂ 0.1 M es más alto que el NaCl 0.1 M?+
El MgCl₂ libera un ion Mg²⁺ con carga doble (z = 2) más el doble de Cl⁻ (0.2 M, ya que cada unidad de fórmula tiene 2 cloruros). Como la fórmula eleva al cuadrado la carga, la contribución de Mg²⁺ se pondera 4×: I = ½(0.1·2² + 0.2·1²) = ½(0.4 + 0.2) = 0.3 mol/L — tres veces la fuerza iónica del NaCl a la misma molaridad de sal.
¿Por qué la fórmula eleva al cuadrado la carga del ion?+
La fuerza iónica busca capturar la influencia electrostática que los iones tienen unos sobre otros, la cual escala con la carga del ion, no solo con su concentración. Elevar la carga al cuadrado (zᵢ²) da a los iones con mayor carga el peso desproporcionado que realmente tienen sobre las fuerzas interiónicas — un ion con carga doble perturba la solución circundante mucho más que uno de carga simple a la misma concentración.
¿Para qué se usa la fuerza iónica?+
Es el insumo estándar para estimar coeficientes de actividad (mediante la ley límite de Debye–Hückel y modelos relacionados), que corrigen las ecuaciones de solución ideal para el comportamiento real de las soluciones. También se usa para predecir efectos de solubilidad de salting-in/salting-out, caracterizar amortiguadores y fluidos fisiológicos, y establecer condiciones consistentes en electroquímica y experimentos de titulación.
¿Qué unidades usa esta calculadora?+
Las concentraciones se ingresan en mol/L (molaridad, M) y las cargas como enteros con signo simples (por ejemplo 1, -1, 2, -2). El resultado, la fuerza iónica, también sale en mol/L — las mismas unidades que la concentración, ya que la fórmula es dimensionalmente una suma ponderada de concentraciones.
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