Calculadora de Força Iônica

A calculadora implementa a definição padrão I = ½Σcᵢzᵢ², somando cada íon inserido. A contribuição de cada íon é ½cᵢzᵢ² em mol/L; o fator ½ é convencional para que cada interação iônica pareada seja contada uma vez em vez de duas. Como o termo de carga é elevado ao quadrado, um íon duplamente carregado (z = 2) contribui quatro vezes mais por mol do que um íon com carga única na mesma concentração - é por isso que 0,1 M MgCl₂ (I = 0,3 mol/L) tem três vezes a força iônica de 0,1 M NaCl (I = 0,1 mol/L), embora ambos sejam 0,1 molar.

Cada íon precisa de uma concentração em mol/L e um número de carga assinado. A concentração é sempre não negativa; a carga carrega um sinal (positivo para cátions, negativo para ânions), mas como a fórmula a eleva ao quadrado, o sinal em si não altera a contribuição - apenas a magnitude muda. Na guia De um sal, insira a concentração molar do próprio sal e a calculadora aplica o multiplicador estequiométrico correto para cada íon que o sal libera (por exemplo, CaCl₂ → 1 mol de Ca²⁺ + 2 mol de Cl⁻ por mol de sal dissolvido).

Esta calculadora assume a dissociação completa, que é uma excelente aproximação para eletrólitos fortes (sais comuns, ácidos fortes, bases fortes), mas exagera a força iônica para espécies fracas ou parcialmente dissociadas, onde apenas uma fração das unidades da fórmula dissolvidas realmente se divide em íons livres. Ele também trata todas as concentrações listadas como já conhecidas e corretas - não leva em conta o emparelhamento iônico, a complexação ou os efeitos de atividade em alta força iônica, onde a fórmula aditiva simples e os modelos posteriores, como a lei limitante de Debye-Hückel (precisa abaixo de aproximadamente I = 0,01 mol/L) começam a quebrar. Para soluções concentradas ou complexas, modelos especializados de coeficiente de atividade (equação de Davies, equações de Pitzer) são mais apropriados do que apenas o valor bruto da força iônica.