Какова ионная сила раствора гидроксида натрия с концентрацией

Irina

45

Концентрация раствора гидроксида натрия, как правило, выражается в молях на объем раствора (M) или милимолях на миллилитр (mM). Для решения задачи о ионной силе раствора гидроксида натрия, нам необходимо знать его концентрацию и структуру ионов.

Гидроксид натрия (NaOH) диссоциирует в воде на ионы натрия (Na+) и гидроксидные ионы (OH-). Важно отметить, что гидроксидные ионы являются типичными основаниями и, следовательно, являются ионами. Ионная сила раствора может быть вычислена с использованием следующей формулы:

\[\text{Ion Strength} = \frac{{1}}{2} \cdot \sum (z_i \cdot c_i)^2\]

Где,
- \(z_i\) - заряд иона,
- \(c_i\) - концентрация иона.

Для раствора гидроксида натрия, мы имеем два вида ионов: ионы натрия (Na+) и гидроксидные ионы (OH-).

Рассмотрим первый ион: ион натрия (Na+).
- Заряд иона натрия равен +1.
- Концентрацию иона натрия обозначим как \(c_{\text{Na+}}\).

Рассмотрим второй ион: гидроксидный ион (OH-).
- Заряд гидроксидного иона равен -1, так как гидроксид натрия находится в гидроксидной форме.
- Концентрацию гидроксидного иона обозначим как \(c_{\text{OH-}}\).

Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать ионную силу раствора гидроксида натрия. Будет полезным представить все концентрации в одной размерности. Давайте предположим, что концентрация гидроксида натрия составляет 1 M.

Теперь подставим значения в формулу:

\[\text{Ion Strength} = \frac{1}{2} \cdot [(+1 \cdot c_{\text{Na+}})^2 + (-1 \cdot c_{\text{OH-}})^2]\]

Учитывая, что раствор гидроксида натрия является ионно-молекулярным, может быть некоторое отклонение на основе реальной концентрации в растворе. Однако, для целей этого ответа, предположим, что концентрации ионов натрия и гидроксида равны и составляют 1 M.

Подставив значения, получим:

\[\text{Ion Strength} = \frac{1}{2} \cdot [(+1 \cdot 1)^2 + (-1 \cdot 1)^2]\]
\[\text{Ion Strength} = \frac{1}{2} \cdot (1^2 + (-1)^2)\]
\[\text{Ion Strength} = \frac{1}{2} \cdot (1 + 1)\]
\[\text{Ion Strength} = \frac{1}{2} \cdot 2\]
\[\text{Ion Strength} = 1\]

Таким образом, ионная сила раствора гидроксида натрия с концентрацией 1 M будет равна 1.