حاسبة القوة الأيونية
لخّص في رقم واحد مدى شحن المحلول: 0.1 مول/لتر من كلوريد الصوديوم، مُدخلًا كأيونين شحنتاهما +1 و−1، يعطي قوة أيونية قدرها 0.1 مول/لتر، وترى ما يضيفه كل أيون. مجاني في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
تعمل هذه الأداة داخل متصفحك — مجانًا، ولا تُرسل بياناتك إلى أي خادم
القوة الأيونية هي الرقم الواحد الذي يستخدمه الكيميائيون الكهربائيون وكيميائيو المحاليل لتلخيص مدى شحن الخليط. التعريف الكلاسيكي هو نصف المجموع على جميع الأيونات الحرة لكل تركيز مولي مضروب في مربع رقم شحنته. تظهر هذه الكمية، المكتوبة I يساوي نصفاً مجموع c فرعي i z فرعي i مربعاً، في معاملات النشاط Debye–Hückel وثوابت السرعة الفعالة للتفاعلات الأيونية وكل دفتر مختبر يسجّل كهرلاً داعماً. تأخذ هذه الحاسبة قائمتين متوازيتين: تراكيز مولية بالمول لكل لتر وأرقام شحنة صحيحة أو عددية لكل نوع. تعيد القوة الأيونية بالمول لكل لتر والمجموع غير المنصّف وتفصيلاً لكل أيون لتروا أي ملح يهيمن. تُرفض التراكيز السالبة كغير فيزيائية بدل قلبها بصمت.
كيف تُعرَّف القوة الأيونية ولماذا يهم مربع z
ابدأوا من كهرل مائي واضح يتفكك بالكامل إلى أيونات حرة يمكن سردها بالصيغة والشحنة. لكل نوع أيوني i سجّلوا تركيزه المولي التحليلي c فرعي i بالمول لكل لتر ورقم شحنته z فرعي i، مثلاً زائد واحد للصوديوم وناقص واحد للكلوريد وزائد اثنين للكالسيوم وناقص اثنين للكبريتات. مساهمة ذلك النوع في القوة الأيونية هي c فرعي i مضروباً في z فرعي i مربعاً.
تربيع الشحنة يعني أن أيوناً ثنائياً بنفس المولارية يزن أربعة أضعاف أحادي: أيون كالسيوم 0.1 مولي يساهم 0.4 في المجموع بينما أيون صوديوم 0.1 مولي يساهم 0.1 فقط. بعد تجميع كل نوع موجود كأيون حر، اضربوا المجموع الكلي في نصف. عامل النصف اصطلاحي ليُعطي ملح 1:1 بسيط مثل كلوريد الصوديوم عند التركيز C قيمة I تساوي C، نتيجة الكتاب التي يحفظها الطلاب.
الجزيئات المتعادلة والأحماض الضعيفة غير المتفككة وماء المذيب لا تدخل المجموع؛ فقط الأنواع المشحونة الحرة تُحسب. يجب أن تكون المدخلات منتهية؛ يُرفض NaN وInfinity. يجب أن تتساوى أطوال المصفوفات المتوازية.
ما ترسلونه وما تستلمونه
أرسلوا حقلين إلزاميين. الحقل charges مصفوفة غير فارغة مطابقة من أعداد منتهية لشحنة كل نوع بنفس الترتيب. يجب أن يكون للمصفوفتين نفس الطول، أيون واحد على الأقل ومئة أيون كحد أقصى.
التركيز الصفري والشحنة الصفرية مسموحان؛ لا يساهمان ببساطة. فحوصات الكتاب الكلاسيكية تشمل NaCl 0.1 مولي كـ 0.1 من Na زائد و0.1 من Cl ناقص فيعطي I يساوي 0.1، وCaCl2 0.1 مولي كـ 0.1 من Ca اثنين-زائد زائد 0.2 من Cl ناقص فيعطي I يساوي 0.3.
أين تظهر حاسبات القوة الأيونية في العمل الفعلي
تسجّل مختبرات الكيمياء التحليلية القوة الأيونية كلما جهزت أوساط داعمة وكهارل داعمة للقياس الجهدي أو الفولتامتريا أو التوصيلية، لأن معاملات النشاط وجهود الوصل تعتمد على I أكثر من اسم الملح الاسمي. غالباً ما تحدد بروتوكولات الكيمياء الحيوية وتنقية البروتين قوة أيونية مستهدفة بدل تركيز ملح واحد لتبقى تدرجات الملح والديالسة قابلة للمقارنة عبر أنظمة الكلوريد والكبريتات والفوسفات. يحوّل كيميائيو المياه البيئية قوائم متعددة الأيونات للكاتيونات والأنيونات الرئيسية من فحوصات العسر والملوحة إلى I قبل تقدير معاملات النشاط لنماذج التخصيص الكيميائي.
تكلّف مقررات الكيمياء الفيزيائية في الثانوية والجامعة تمارين Debye–Hückel تتطلب أولاً I صحيحاً من وصفة ملح مكتوبة ثم log gamma من ذلك I؛ ويسرّع أوراكل موثوق يعيد الإجمالي والمساهمات لكل أيون التصحيح وإعداد العروض. إن احتجتم لاحقاً فقط إلى المولارية من نسبة الكتلة أو معاملات نشاط Debye–Hückel أو انخفاض نقطة التجمد أو pH حمض ضعيف، عاملوها كنيات بحث وهبوط منفصلة بدل إثقال صفحة حاسبة القوة الأيونية هذه.
حالات الاستخدام
مفاتيح إجابات الواجبات والامتحانات
ولّدوا I ومساهمات c·z² لكل أيون من وصفات أملاح الكتب ليشترك المعلمون والمصححون الآليون في حقيقة قوة أيونية واحدة.
تحضير الدعامات والكهرل الداعم
احسبوا I لدعامات متعددة الأيونات وأملاح داعمة قبل نماذج Debye–Hückel أو النشاط الموسع في دفتر المختبر.
عينات مياه بيئية متعددة الأيونات
حوّلوا مولاريات الكاتيونات والأنيونات الرئيسية من فحوصات المياه إلى قوة أيونية واحدة لسياق التخصيص والتوصيلية.
الأسئلة الشائعة
ماذا يحدث إن كان التركيز سالباً؟
لا يكون التركيز المولي سالباً؛ ترفض الحاسبة القيم غير الفيزيائية بدل اختراع نتيجة.
هل تُحسب الجزيئات المتعادلة؟
لا. فقط الأنواع المشحونة الحرة تدخل المجموع. الأحماض الضعيفة غير المتفككة وماء المذيب والمذابات المتعادلة تُحذف من المصفوفات.
كيف أدخل ملحًا مثل CaCl2؟
أدخل كل أيون على حدة وبالترتيب نفسه في القائمتين: الكالسيوم بتركيزه وشحنة +2، ثم الكلوريد بضعف ذلك التركيز وشحنة −1. ولا تُحسب إلا الأيونات الحرة.
لماذا يُحسب الأيون ثنائي الشحنة بأربعة أضعاف؟
لأن تركيز كل أيون يُضرب في مربع شحنته. فعند التركيز نفسه 0.1 مول/لتر يضيف أيون الكالسيوم 0.4 إلى المجموع، بينما يضيف أيون الصوديوم 0.1 فقط.
لماذا يُضرب المجموع في النصف؟
عامل النصف اصطلاح متفق عليه، وبه تكون القوة الأيونية لملح بسيط من نوع 1:1 مثل كلوريد الصوديوم مساوية لتركيزه تمامًا، وهي النتيجة المعروفة في الكتب المدرسية.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/ionic-strength \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"concentrations":[0.1,0.1],"charges":[1,-1]}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/ionic-strength", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"concentrations": [
0.1,
0.1
],
"charges": [
1,
-1
]
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/ionic-strength",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"concentrations": [
0.1,
0.1
],
"charges": [
1,
-1
]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/ionic-strength", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"concentrations":[0.1,0.1],"charges":[1,-1]}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"concentrations":[0.1,0.1],"charges":[1,-1]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/ionic-strength", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"concentrations": [
0.1,
0.1
],
"charges": [
1,
-1
]
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.ionic_strength",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
كيف تُعرَّف القوة الأيونية ولماذا يهم مربع z
الخوارزمية هنا حساب عائم حتمي بلا بذور عشوائية ولا طوابع ساعة جدار ولا استدعاءات شبكة، فالقوائم المتطابقة من التركيز والشحنة تنتج دائماً نفس JSON. أي تركيز سالب يفشل مبكراً بـ invalid_input لأن التركيز المولي لا يكون سالباً في محلول فيزيائي.
ما ترسلونه وما تستلمونه
الحقل concentrations مصفوفة غير فارغة من أعداد منتهية، أو سلسلة JSON لتلك المصفوفة، بكل مولارية أيونية بالمول لكل لتر. الحقول الناقصة والسلاسل غير العددية وNaN وInfinity والمصفوفات الفارغة واختلاف الأطوال وأي تركيز سالب تفشل بـ invalid_input ولا تُحاسب. عند النجاح تُرجع الاستجابة concentrations وcharges منظفتين ومصفوفة ions من كائنات لكل منها index وconcentration وcharge وz_squared وcontribution تساوي c مضروباً في z مربعاً، والقوة الأيونية العددية I والمجموع غير المنصّف sum_c_z2 وخريطة units وسلسلتي method وformula اللتين توثّقان تعريف نصف المجموع. تسعير استدعاءات API الناجحة هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ إخفاقات التحقق لا تستهلك رصيداً مسبوق الدفع.
أين تظهر حاسبات القوة الأيونية في العمل الفعلي
ولأن هذه القدرة محرك parse نقي، تسعير API هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر ناجح والتحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد.
أسئلة تقنية
ما القوة الأيونية؟
القوة الأيونية I هي نصف المجموع على الأيونات الحرة لكل تركيز مولي مضروب في مربع شحنته: I = ½ Σ c_i z_i²، هنا بـ mol/L.
كيف أدخل ملحاً مثل CaCl2؟
اسردوا كل أيون حر بعد التفكك. لـ CaCl2 0.1 M أرسلوا concentrations [0.1, 0.2] وcharges [2, -1] (أو [2, -1, -1] بمدخلَي كلوريد 0.1 لكل).
كم التكلفة؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محلياً. طلبات API تستخدم رصيد KIT مسبوق الدفع بـ $0.002 لكل عنصر ناجح؛ الإدخال غير الصالح لا يُحاسب.