Siła jonowa - Polski Serwis Naukowy

Siła jonowa, $I$ − miara występujących w roztworze oddziaływań międzyjonowych, określająca wpływ wszystkich obecnych w roztworze jonów na ich zachowanie oraz oddziaływanie z polem elektrycznym. Dla prostych elektrolitów 1:1 zawierających tylko jony jednowartościowe, np. HCl, NaOH czy NaCl siła jonowa jest równa ich stężeniu molowemu, natomiast siła jonowa dla elektrolitu typu 2:2, np. MgSO4 jest już czterokrotnie większa niż jego stężenie.

Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

Stała dysocjacji (obecnie często zwana po prostu stałą jonizacji) to stała równowagi reakcji dysocjacji czyli rozpadu związków chemicznych na poszczególne jony, pod wpływem rozpuszczalnika, lub pod wpływem np. działania silnego pola elektrycznego.

siła jonowa: $I = \begin{matrix}\frac{1}{2}\end{matrix} \sum_{i=1}^{n} c_{i}z_{i}^{2}$

gdzie: $c_{i}$ stężenie jonu (molowe [mol/dm] lub molalne [mol/kg]), $z_{i}$ ładunek jonu, $n$ - całkowita liczba rodzajów jonów w roztworze.

Bezpośredni wpływ siły jonowej przejawia się m.in. w zmianie tzw. współczynników aktywności jonów $f$ (często używa się też symbolu γ). Np. wzrost siły jonowej wywołując spadek współczynników aktywności powoduje, że określone jony zachowują się jakby ich było mniej, czyli wykazują mniejszą aktywność, $a_{i} = c_{i} f_{i}$ . Wpływ siły jonowej na współczynniki aktywności najczęściej opisuje się za pomocą równania Debye'a-Hückela.

Pole elektryczne – stan przestrzeni otaczającej ładunki elektryczne lub zmienne pole magnetyczne. W polu elektrycznym na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna.

Iloczyn rozpuszczalności - iloczyn odpowiednich potęg stężeń jonów (stężeniowy) lub aktywności jonów (termodynamiczny) znajdujących się w nasyconym roztworze elektrolitu. Ma charakter stałej równowagi dynamicznej i zależy od temperatury. W zależności od tego, czy reakcja rozpuszczania soli jest egzoenergetyczna, czy endoenergetyczna, rozpuszczalność albo maleje, albo rośnie ze wzrostem temperatury, zgodnie z regułą przekory Le Chateliera-Brauna.

Efekt solny oznaczający zwiększenie rozpuszczalności soli trudno rozpuszczalnej, spowodowany dodatkiem innej soli, która nie tworzy z jonami pierwszej z soli związków kompleksowych, ani innych soli trudno rozpuszczalnych, jest spowodowany spadkiem współczynników aktywności. Odpowiada to zmianie tzw. stężeniowego iloczynu rozpuszczalności soli, podczas gdy termodynamiczny iloczyn rozpuszczalności wyrażony poprzez aktywności jonów pozostaje niezależny od stężeń innych jonów i cząsteczek w roztworze. Podobny wpływ obserwuje się w przypadku stężeniowych stałych dysocjacji (jonizacji) kwasów i zasad.

Związki kompleksowe (inaczej kompleksy, związki koordynacyjne) – związki chemiczne, w których można wyróżnić jeden lub więcej atomów centralnych, otoczonych przez inne atomy lub ich grupy zwane ligandami, przy czym przynajmniej jedno wiązanie atomu centralnego z ligandem ma charakter wiązania koordynacyjnego.

Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna własność materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.