Калькулятор іонної сили

Вступ

Калькулятор іонної сили — це потужний інструмент, розроблений для точного визначення іонної сили хімічних розчинів на основі концентрації іонів та їх заряду. Іонна сила є важливим параметром у фізичній хімії та біохімії, що вимірює концентрацію іонів у розчині, враховуючи як їхню концентрацію, так і заряд. Цей калькулятор забезпечує простий, але ефективний спосіб обчислення іонної сили для розчинів, що містять кілька іонів, що робить його безцінним для дослідників, студентів та професіоналів, які працюють з електролітними розчинами.

Іонна сила впливає на численні властивості розчинів, включаючи коефіцієнти активності, розчинність, швидкості реакцій та стабільність колоїдних систем. Точно обчислюючи іонну силу, вчені можуть краще передбачати та розуміти хімічну поведінку в різних середовищах, від біологічних систем до промислових процесів.

Що таке іонна сила?

Іонна сила (I) — це міра загальної концентрації іонів у розчині, що враховує як концентрацію кожного іона, так і його заряд. На відміну від простого підсумовування концентрацій, іонна сила надає більше значення іонам з вищими зарядами, відображаючи їхній сильніший вплив на властивості розчину.

Цю концепцію було вперше введено Гілбертом Ньютоном Льюїсом та Мерлом Рендаллом у 1921 році в рамках їхньої роботи з хімічної термодинаміки. Вона з тих пір стала основним параметром для розуміння електролітних розчинів та їхніх властивостей.

Формула іонної сили

Іонна сила розчину обчислюється за наступною формулою:

$I = \frac{1}{2} \sum_{i=1}^{n} c_i z_i^2$

Де:

$I$ — іонна сила (зазвичай в молях/літр або молях/кг)
$c_i$ — молярна концентрація іона $i$ (в молях/літр)
$z_i$ — заряд іона $i$ (безрозмірний)
Сума береться по всіх іонах, присутніх у розчині

Фактор 1/2 у формулі враховує той факт, що кожна іонна взаємодія враховується двічі при підсумовуванні всіх іонів.

Математичне пояснення

Формула іонної сили надає більше значення іонам з вищими зарядами через квадратний член ( $z_i^2$ ). Це відображає фізичну реальність, що багатозарядні іони (ті, що мають заряди ±2, ±3 тощо) мають набагато сильніший вплив на властивості розчину, ніж монозарядні іони (ті, що мають заряди ±1).

Наприклад, іон кальцію (Ca²⁺) із зарядом +2 вносить у чотири рази більше в іонну силу, ніж іон натрію (Na⁺) із зарядом +1 при тій же концентрації, оскільки 2² = 4.

Важливі примітки щодо формули

Квадрат заряду: Заряд у формулі підноситься до квадрату, тому негативні та позитивні іони з однаковим абсолютним зарядом вносять однакову кількість в іонну силу. Наприклад, Cl⁻ і Na⁺ обидва вносять однакову кількість в іонну силу при рівних концентраціях.
Одиниці: Іонна сила зазвичай виражається в молях/літр (молярних) для розчинів або молях/кг (молярних) для більш концентрованих розчинів, де зміни об'єму стають значними.
Нейтральні молекули: Молекули без заряду (z = 0) не вносять в іонну силу, оскільки 0² = 0.

Як користуватися калькулятором іонної сили

Наш калькулятор забезпечує простий спосіб визначити іонну силу розчинів, що містять кілька іонів. Ось покрокова інструкція:

Введіть інформацію про іони: Для кожного іона у вашому розчині введіть:
- Концентрація: Молярна концентрація в молях/літр
- Заряд: Іонний заряд (може бути позитивним або негативним)
Додайте кілька іонів: Натисніть кнопку "Додати ще один іон", щоб включити додаткові іони у ваше обчислення. Ви можете додати стільки іонів, скільки потрібно, щоб представити ваш розчин.
Видалити іони: Якщо потрібно видалити іон, натисніть значок смітника поруч із іоном, який ви хочете видалити.
Перегляньте результати: Калькулятор автоматично обчислює іонну силу, коли ви вводите дані, відображаючи результат у молях/літр.
Скопіюйте результати: Використовуйте кнопку копіювання, щоб легко перенести обчислену іонну силу до ваших нотаток або звітів.

Приклад обчислення

Давайте обчислимо іонну силу розчину, що містить:

0.1 мол/л NaCl (який дисоціює на Na⁺ і Cl⁻)
0.05 мол/л CaCl₂ (який дисоціює на Ca²⁺ і 2Cl⁻)

Крок 1: Визначте всі іони та їхні концентрації

Na⁺: 0.1 мол/л, заряд = +1
Cl⁻ з NaCl: 0.1 мол/л, заряд = -1
Ca²⁺: 0.05 мол/л, заряд = +2
Cl⁻ з CaCl₂: 0.1 мол/л, заряд = -1

Крок 2: Обчисліть за формулою $I = \frac{1}{2} [(0.1 \times 1^2) + (0.1 \times (-1)^2) + (0.05 \times 2^2) + (0.1 \times (-1)^2)]$ $I = \frac{1}{2} [0.1 + 0.1 + 0.2 + 0.1]$ $I = \frac{1}{2} \times 0.5 = 0.25$ мол/л

Випадки використання обчислень іонної сили

Обчислення іонної сили є важливими в численних наукових та промислових застосуваннях:

1. Біохімія та молекулярна біологія

Стабільність білків: Іонна сила впливає на складання, стабільність та розчинність білків. Багато білків мають оптимальну стабільність при певних іонних силах.
Кінетика ферментів: Швидкості реакцій ферментів залежать від іонної сили, яка впливає на зв'язування субстрату та каталізаторну активність.
Взаємодії ДНК: Зв'язування білків з ДНК та стабільність дуплексів ДНК сильно залежать від іонної сили.
Приготування буферів: Підготовка буферів з правильною іонною силою є критично важливою для підтримки постійних експериментальних умов.

2. Аналітична хімія

Електрохімічні вимірювання: Іонна сила впливає на електродні потенціали і має бути контрольованою в потенціометричних та вольтаметричних аналізах.
Хроматографія: Іонна сила рухомої фази впливає на ефективність розділення в іонно-обмінній хроматографії.
Спектроскопія: Деякі спектроскопічні методи вимагають корекційних коефіцієнтів на основі іонної сили.

3. Екологічна наука

Оцінка якості води: Іонна сила є важливим параметром у природних водних системах, що впливає на транспортування забруднювачів та їх біодоступність.
Наука про ґрунт: Іонна обмінна здатність та доступність поживних речовин у ґрунтах залежать від іонної сили ґрунтових розчинів.
Очистка стічних вод: Процеси, такі як коагуляція та флокуляція, залежать від іонної сили стічних вод.

4. Фармацевтичні науки

Формулювання лікарських засобів: Іонна сила впливає на розчинність, стабільність та біодоступність лікарських засобів.
Контроль якості: Підтримання постійної іонної сили є важливим для відтворюваних фармацевтичних випробувань.
Системи доставки лікарських засобів: Кінетика вивільнення лікарських засобів з різних систем доставки може залежати від іонної сили.

5. Промислові застосування

Обробка води: Процеси, такі як зворотний осмос та іонний обмін, залежать від іонної сили води, що подається.
Обробка їжі: Іонна сила впливає на функціональність білків у харчових системах, впливаючи на текстуру та стабільність.
Обробка мінералів: Флотація та інші методи розділення в гірництві чутливі до іонної сили.

Альтернативи іонній силі

Хоча іонна сила є фундаментальним параметром, існують пов'язані поняття, які можуть бути більш доречними в певних контекстах:

1. Коефіцієнти активності

Коефіцієнти активності забезпечують більш безпосередню міру неідеальної поведінки в розчинах. Вони пов'язані з іонною силою через рівняння, такі як рівняння Дебая-Гюккеля, але надають конкретну інформацію про поведінку окремих іонів, а не про загальну властивість розчину.

2. Загальна розчинена речовина (TDS)

У екологічних та водоохоронних застосуваннях TDS забезпечує простішу міру загального вмісту іонів без урахування різниці в зарядах. Його легше виміряти безпосередньо, але він надає менше теоретичних уявлень, ніж іонна сила.

3. Провідність

Електрична провідність часто використовується як проксі для іонного вмісту в розчинах. Хоча вона пов'язана з іонною силою, провідність також залежить від конкретних присутніх іонів та їх рухливості.

4. Ефективна іонна сила

У складних розчинах з високими концентраціями або за наявності іонних пар, ефективна іонна сила (яка враховує асоціації іонів) може бути більш релевантною, ніж формальна іонна сила, обчислена з загальних концентрацій.

Історія концепції іонної сили

Концепцію іонної сили вперше ввели Гілберт Ньютон Льюїс та Мерл Рендалл у своїй знаковій статті 1921 року та наступному підручнику "Термодинаміка та вільна енергія хімічних сполук" (1923). Вони розробили цю концепцію, щоб допомогти пояснити поведінку електролітних розчинів, які відхилялися від ідеальної поведінки.

Основні події в теорії іонної сили:

1923: Льюїс і Рендалл сформулювали концепцію іонної сили, щоб вирішити проблеми неідеальної поведінки в електролітних розчинах.
1923-1925: Петер Дебай і Еріх Гюккель розробили свою теорію електролітних розчинів, яка використовувала іонну силу як ключовий параметр для обчислення коефіцієнтів активності. Рівняння Дебая-Гюккеля пов'язує коефіцієнти активності з іонною силою і залишається основоположним у хімії розчинів.
1930-ті - 1940-ті: Розширення теорії Дебая-Гюккеля вченими, такими як Гюнтельберг, Девіс і Гуггенхайм, покращило прогнози для розчинів з вищими іонними силами.
1950-ті: Розробка теорій взаємодії специфічних іонів (SIT) Бренстедом, Гуггенхаймом і Скатчардом надала кращі моделі для концентрованих розчинів.
1970-ті - 1980-ті: Кеннет Пітцер розробив комплексний набір рівнянь для обчислення коефіцієнтів активності в розчинах з високою іонною силою, розширюючи практичний діапазон обчислень іонної сили.
Сучасна епоха: Обчислювальні методи, включаючи молекулярно-динамічне моделювання, тепер дозволяють детальне моделювання взаємодій іонів у складних розчинах, доповнюючи підхід до іонної сили.

Концепція іонної сили витримала випробування часом і залишається основою фізичної хімії та термодинаміки розчинів. Її практична корисність у прогнозуванні та розумінні поведінки розчинів забезпечує її подальшу актуальність у сучасній науці та технологіях.

Приклади коду для обчислення іонної сили

Ось приклади на різних мовах програмування, які показують, як обчислити іонну силу:

1def calculate_ionic_strength(ions):
2    """
3    Обчислити іонну силу розчину.
4    
5    Параметри:
6    ions -- список словників з ключами 'concentration' (моль/л) та 'charge'
7    
8    Повертає:
9    Іонна сила в моль/л
10    """
11    sum_c_z_squared = 0
12    for ion in ions:
13        concentration = ion['concentration']
14        charge = ion['charge']
15        sum_c_z_squared += concentration * (charge ** 2)
16    
17    return 0.5 * sum_c_z_squared
18
19# Приклад використання
20solution = [
21    {'concentration': 0.1, 'charge': 1},    # Na+
22    {'concentration': 0.1, 'charge': -1},   # Cl-
23    {'concentration': 0.05, 'charge': 2},   # Ca2+
24    {'concentration': 0.1, 'charge': -1}    # Cl- з CaCl2
25]
26
27ionic_strength = calculate_ionic_strength(solution)
28print(f"Іонна сила: {ionic_strength:.4f} моль/л")  # Вихід: 0.2500 моль/л
29

1function calculateIonicStrength(ions) {
2  // Обчислити іонну силу з масиву об'єктів іонів
3  // Кожен об'єкт іону повинен мати властивості concentration (моль/л) та charge
4  let sumCZSquared = 0;
5  
6  ions.forEach(ion => {
7    sumCZSquared += ion.concentration * Math.pow(ion.charge, 2);
8  });
9  
10  return 0.5 * sumCZSquared;
11}
12
13// Приклад використання
14const solution = [
15  { concentration: 0.1, charge: 1 },    // Na+
16  { concentration: 0.1, charge: -1 },   // Cl-
17  { concentration: 0.05, charge: 2 },   // Ca2+
18  { concentration: 0.1, charge: -1 }    // Cl- з CaCl2
19];
20
21const ionicStrength = calculateIonicStrength(solution);
22console.log(`Іонна сила: ${ionicStrength.toFixed(4)} моль/л`);  // Вихід: 0.2500 моль/л
23

1import java.util.List;
2import java.util.Map;
3import java.util.HashMap;
4import java.util.ArrayList;
5
6public class IonicStrengthCalculator {
7    
8    public static double calculateIonicStrength(List<Ion> ions) {
9        double sumCZSquared = 0.0;
10        
11        for (Ion ion : ions) {
12            sumCZSquared += ion.getConcentration() * Math.pow(ion.getCharge(), 2);
13        }
14        
15        return 0.5 * sumCZSquared;
16    }
17    
18    public static void main(String[] args) {
19        List<Ion> solution = new ArrayList<>();
20        solution.add(new Ion(0.1, 1));    // Na+
21        solution.add(new Ion(0.1, -1));   // Cl-
22        solution.add(new Ion(0.05, 2));   // Ca2+
23        solution.add(new Ion(0.1, -1));   // Cl- з CaCl2
24        
25        double ionicStrength = calculateIonicStrength(solution);
26        System.out.printf("Іонна сила: %.4f моль/л\n", ionicStrength);  // Вихід: 0.2500 моль/л
27    }
28    
29    static class Ion {
30        private double concentration;  // моль/л
31        private int charge;
32        
33        public Ion(double concentration, int charge) {
34            this.concentration = concentration;
35            this.charge = charge;
36        }
37        
38        public double getConcentration() {
39            return concentration;
40        }
41        
42        public int getCharge() {
43            return charge;
44        }
45    }
46}
47

1' Функція Excel VBA для обчислення іонної сили
2Function IonicStrength(concentrations As Range, charges As Range) As Double
3    Dim i As Integer
4    Dim sumCZSquared As Double
5    
6    sumCZSquared = 0
7    
8    For i = 1 To concentrations.Cells.Count
9        sumCZSquared = sumCZSquared + concentrations.Cells(i).Value * charges.Cells(i).Value ^ 2
10    Next i
11    
12    IonicStrength = 0.5 * sumCZSquared
13End Function
14
15' Використання в комірці Excel:
16' =IonicStrength(A1:A4, B1:B4)
17' Де A1:A4 містять концентрації, а B1:B4 містять заряди
18

1function I = calculateIonicStrength(concentrations, charges)
2    % Обчислити іонну силу з концентрацій іонів та зарядів
3    %
4    % Параметри:
5    % concentrations - вектор концентрацій іонів в моль/л
6    % charges - вектор зарядів іонів
7    %
8    % Повертає:
9    % I - іонна сила в моль/л
10    
11    sumCZSquared = sum(concentrations .* charges.^2);
12    I = 0.5 * sumCZSquared;
13end
14
15% Приклад використання
16concentrations = [0.1, 0.1, 0.05, 0.1];  % моль/л
17charges = [1, -1, 2, -1];                % Na+, Cl-, Ca2+, Cl-
18I = calculateIonicStrength(concentrations, charges);
19fprintf('Іонна сила: %.4f моль/л\n', I);  % Вихід: 0.2500 моль/л
20

1using System;
2using System.Collections.Generic;
3using System.Linq;
4
5public class IonicStrengthCalculator
6{
7    public static double CalculateIonicStrength(List<Ion> ions)
8    {
9        double sumCZSquared = ions.Sum(ion => ion.Concentration * Math.Pow(ion.Charge, 2));
10        return 0.5 * sumCZSquared;
11    }
12    
13    public class Ion
14    {
15        public double Concentration { get; set; }  // моль/л
16        public int Charge { get; set; }
17        
18        public Ion(double concentration, int charge)
19        {
20            Concentration = concentration;
21            Charge = charge;
22        }
23    }
24    
25    public static void Main()
26    {
27        var solution = new List<Ion>
28        {
29            new Ion(0.1, 1),    // Na+
30            new Ion(0.1, -1),   // Cl-
31            new Ion(0.05, 2),   // Ca2+
32            new Ion(0.1, -1)    // Cl- з CaCl2
33        };
34        
35        double ionicStrength = CalculateIonicStrength(solution);
36        Console.WriteLine($"Іонна сила: {ionicStrength:F4} моль/л");  // Вихід: 0.2500 моль/л
37    }
38}
39

Числові приклади

Ось кілька практичних прикладів обчислення іонної сили для загальних розчинів:

Приклад 1: Розчин хлориду натрію (NaCl)

Концентрація: 0.1 моль/л
Іони: Na⁺ (0.1 моль/л, заряд +1) та Cl⁻ (0.1 моль/л, заряд -1)
Обчислення: I = 0.5 × [(0.1 × 1²) + (0.1 × (-1)²)] = 0.5 × (0.1 + 0.1) = 0.1 моль/л

Приклад 2: Розчин хлориду кальцію (CaCl₂)

Концентрація: 0.1 моль/л
Іони: Ca²⁺ (0.1 моль/л, заряд +2) та Cl⁻ (0.2 моль/л, заряд -1)
Обчислення: I = 0.5 × [(0.1 × 2²) + (0.2 × (-1)²)] = 0.5 × (0.4 + 0.2) = 0.3 моль/л

Приклад 3: Суміш електролітів

0.05 моль/л NaCl та 0.02 моль/л MgSO₄
Іони:
- Na⁺ (0.05 моль/л, заряд +1)
- Cl⁻ (0.05 моль/л, заряд -1)
- Mg²⁺ (0.02 моль/л, заряд +2)
- SO₄²⁻ (0.02 моль/л, заряд -2)
Обчислення: I = 0.5 × [(0.05 × 1²) + (0.05 × (-1)²) + (0.02 × 2²) + (0.02 × (-2)²)]
I = 0.5 × (0.05 + 0.05 + 0.08 + 0.08) = 0.5 × 0.26 = 0.13 моль/л

Приклад 4: Розчин сульфату алюмінію (Al₂(SO₄)₃)

Концентрація: 0.01 моль/л
Іони: Al³⁺ (0.02 моль/л, заряд +3) та SO₄²⁻ (0.03 моль/л, заряд -2)
Обчислення: I = 0.5 × [(0.02 × 3²) + (0.03 × (-2)²)] = 0.5 × (0.18 + 0.12) = 0.15 моль/л

Приклад 5: Фосфатний буфер

0.05 моль/л Na₂HPO₄ та 0.05 моль/л NaH₂PO₄
Іони:
- Na⁺ з Na₂HPO₄ (0.1 моль/л, заряд +1)
- HPO₄²⁻ (0.05 моль/л, заряд -2)
- Na⁺ з NaH₂PO₄ (0.05 моль/л, заряд +1)
- H₂PO₄⁻ (0.05 моль/л, заряд -1)
Обчислення: I = 0.5 × [(0.15 × 1²) + (0.05 × (-2)²) + (0.05 × (-1)²)]
I = 0.5 × (0.15 + 0.2 + 0.05) = 0.5 × 0.4 = 0.2 моль/л

Часто задавані питання

Що таке іонна сила і чому вона важлива?

Іонна сила — це міра загальної концентрації іонів у розчині, яка враховує як концентрацію, так і заряд кожного іона. Вона обчислюється як I = 0.5 × Σ(c_i × z_i²). Іонна сила важлива, оскільки впливає на багато властивостей розчинів, включаючи коефіцієнти активності, розчинність, швидкості реакцій та стабільність колоїдних систем. У біохімії вона впливає на стабільність білків, активність ферментів та взаємодії ДНК.

Як іонна сила відрізняється від молярності?

Молярність просто вимірює концентрацію речовини в молях на літр розчину. Іонна сила, однак, враховує як концентрацію, так і заряд іонів. Заряд підноситься до квадрату в формулі іонної сили, що надає більше значення іонам з вищими зарядами. Наприклад, розчин 0.1 М CaCl₂ має молярність 0.1 М, але іонну силу 0.3 М через наявність одного іона Ca²⁺ та двох іонів Cl⁻ на одиницю формули.

Чи змінюється іонна сила з pH?

Так, іонна сила може змінюватися з pH, особливо в розчинах, що містять слабкі кислоти або основи. Як змінюється pH, рівновага між протонованими та депротонованими формами зсувається, що потенційно змінює заряди видів у розчині. Наприклад, у фосфатному буфері співвідношення H₂PO₄⁻ до HPO₄²⁻ змінюється з pH, впливаючи на загальну іонну силу.

Як температура впливає на іонну силу?

Температура сама по собі не змінює обчислення іонної сили. Однак температура може впливати на дисоціацію електролітів, розчинність і парування іонів, що непрямо впливає на ефективну іонну силу. Крім того, для дуже точних робіт може знадобитися корекція одиниць концентрації (наприклад, перетворення між молярністю та молярністю).

Чи може іонна сила бути негативною?

Ні, іонна сила не може бути негативною. Оскільки формула включає піднесення заряду кожного іона (z_i²) до квадрату, всі терміни в сумі є позитивними, незалежно від того, чи мають іони позитивні чи негативні заряди. Множення на 0.5 також не змінює знак.

Як я можу обчислити іонну силу для суміші електролітів?

Щоб обчислити іонну силу суміші, визначте всі присутні іони, визначте їх концентрації та заряди, і застосуйте стандартну формулу I = 0.5 × Σ(c_i × z_i²). Обов'язково враховуйте стехіометрію дисоціації. Наприклад, 0.1 М CaCl₂ виробляє 0.1 М Ca²⁺ і 0.2 М Cl⁻.

Яка різниця між формальною та ефективною іонною силою?

Формальна іонна сила обчислюється з припущенням про повну дисоціацію всіх електролітів. Ефективна іонна сила враховує неповну дисоціацію, парування іонів та інші неідеальні поведінки в реальних розчинах. У розведених розчинах ці значення подібні, але можуть суттєво відрізнятися в концентрованих розчинах або за певних електролітів.

Як іонна сила впливає на стабільність білків?

Іонна сила впливає на стабільність білків через кілька механізмів:

Екранування електростатичних взаємодій між зарядженими амінокислотами
Вплив на гідрофобні взаємодії
Модифікація водних структур навколо білка
Вплив на водневі зв'язки

Більшість білків мають оптимальний діапазон іонної сили для стабільності. Занадто низька іонна сила може не забезпечити достатнє екранування заряджених відштовхувань, тоді як занадто висока іонна сила може сприяти агрегації або денатурації.

Які одиниці використовуються для іонної сили?

Іонна сила зазвичай виражається в молях на літр (моль/л або М) при обчисленні з молярними концентраціями. У деяких контекстах, особливо для концентрованих розчинів, вона може бути виражена в молях на кілограм розчинника (моль/кг або м) при обчисленні з молярними концентраціями.

Наскільки точний калькулятор іонної сили для концентрованих розчинів?

Проста формула іонної сили (I = 0.5 × Σ(c_i × z_i²)) є найбільш точною для розведених розчинів (зазвичай нижче 0.01 М). Для більш концентрованих розчинів калькулятор надає оцінку формальної іонної сили, але не враховує неідеальні поведінки, такі як неповна дисоціація та парування іонів. Для дуже концентрованих розчинів або точних робіт з концентрованими електролітами можуть знадобитися більш складні моделі, такі як рівняння Пітцера.

Посилання

Льюїс, Г.Н. та Рендалл, М. (1923). Термодинаміка та вільна енергія хімічних сполук. McGraw-Hill.
Дебай, П. та Гюккель, Е. (1923). "Zur Theorie der Elektrolyte". Physikalische Zeitschrift. 24: 185–206.
Пітцер, К.С. (1991). Коефіцієнти активності в електролітних розчинах (2-ге видання). CRC Press.
Харріс, Д.С. (2010). Кількісний хімічний аналіз (8-ме видання). W.H. Freeman and Company.
Стумм, В. та Морган, Дж. (1996). Акватична хімія: Хімічні рівноваги та швидкості в природних водах (3-є видання). Wiley-Interscience.
Аткінс, П. та де Паула, Дж. (2014). Фізична хімія Аткінса (10-те видання). Oxford University Press.
Берджесс, Дж. (1999). Іони в розчині: Основні принципи хімічних взаємодій (2-ге видання). Horwood Publishing.
"Іонна сила." Вікіпедія, Фонд Вікіпедія, https://en.wikipedia.org/wiki/Ionic_strength. Доступ 2 серпня 2024 року.
Бокріс, Дж.О'М. та Редді, А.К.Н. (1998). Сучасна електрохімія (2-ге видання). Plenum Press.
Лайд, Д.Р. (ред.) (2005). Довідник з хімії та фізики CRC (86-те видання). CRC Press.

Пропозиція мета-опису: Точно обчисліть іонну силу за допомогою нашого безкоштовного онлайн-калькулятора. Дізнайтеся, як концентрація та заряд впливають на властивості розчинів у хімії та біохімії.

Калькулятор іонної сили для хімічних розчинів

Калькулятор іонної сили

Інформація про іони

Іон 1

Формула розрахунку

Результат іонної сили

Документація

Калькулятор іонної сили

Вступ

Що таке іонна сила?

Формула іонної сили

Математичне пояснення

Важливі примітки щодо формули

Як користуватися калькулятором іонної сили

Приклад обчислення

Випадки використання обчислень іонної сили

1. Біохімія та молекулярна біологія

2. Аналітична хімія

3. Екологічна наука

4. Фармацевтичні науки

5. Промислові застосування

Альтернативи іонній силі

1. Коефіцієнти активності

2. Загальна розчинена речовина (TDS)

3. Провідність

4. Ефективна іонна сила

Історія концепції іонної сили

Основні події в теорії іонної сили:

Приклади коду для обчислення іонної сили

Числові приклади

Приклад 1: Розчин хлориду натрію (NaCl)

Приклад 2: Розчин хлориду кальцію (CaCl₂)

Приклад 3: Суміш електролітів

Приклад 4: Розчин сульфату алюмінію (Al₂(SO₄)₃)

Приклад 5: Фосфатний буфер

Часто задавані питання

Що таке іонна сила і чому вона важлива?

Як іонна сила відрізняється від молярності?

Чи змінюється іонна сила з pH?

Як температура впливає на іонну силу?

Чи може іонна сила бути негативною?

Як я можу обчислити іонну силу для суміші електролітів?

Яка різниця між формальною та ефективною іонною силою?

Як іонна сила впливає на стабільність білків?

Які одиниці використовуються для іонної сили?

Наскільки точний калькулятор іонної сили для концентрованих розчинів?

Посилання

Пов'язані Інструменти

Калькулятор електролізу: Осадження маси за законом Фарадея

Калькулятор електронегативності - Безкоштовний інструмент шкали Паулінга

Калькулятор молярності: Інструмент для визначення концентрації розчинів

Калькулятор титрування: точно визначте концентрацію аналізованої речовини

Калькулятор потенціалу води: аналіз потенціалу розчинника та тиску

Калькулятор концентрації розчинів для хімічних застосувань

Калькулятор моляльності: Інструмент для розрахунку концентрації розчину

Калькулятор жорсткості води: вимірювання рівнів кальцію та магнію

Калькулятор ваги каміння: оцініть вагу за розмірами та типом