Calculadora de fuerza iónica
Resuma en un número lo cargada que está una disolución: 0,1 mol/L de cloruro de sodio, escrito como sus dos iones con cargas +1 y −1, da una fuerza iónica de 0,1 mol/L, y verá lo que aporta cada ion. Gratis en su navegador.
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La fuerza iónica es el número único que electroquímicos y químicos de disoluciones usan para resumir cuán cargada está una mezcla. La definición clásica es la mitad de la suma sobre todos los iones libres de cada concentración molar por el cuadrado de su número de carga. Esa magnitud, escrita I igual a un medio por suma de c sub i z sub i al cuadrado, aparece en coeficientes de actividad Debye–Hückel, en constantes de velocidad efectivas de reacciones iónicas y en todo cuaderno de laboratorio que registre un electrolito de soporte. Esta calculadora toma dos listas paralelas: concentraciones molares en moles por litro y números de carga enteros o numéricos de cada especie. Devuelve la fuerza iónica en moles por litro, la suma sin dividir por dos y un desglose por ion para que vea qué sal domina. Las concentraciones negativas se rechazan como no físicas en lugar de invertirse en silencio.
Cómo se define la fuerza iónica y por qué importa z al cuadrado
Parta de un electrolito acuoso claro que se disocia por completo en iones libres que puede listar por fórmula y carga. Para cada especie iónica i anote su concentración molar analítica c sub i en moles por litro y su número de carga z sub i, por ejemplo más uno para sodio, menos uno para cloruro, más dos para calcio y menos dos para sulfato. La contribución de esa especie a la fuerza iónica es c sub i por z sub i al cuadrado.
Elevar la carga al cuadrado significa que un ion divalente a la misma molaridad pesa cuatro veces más que un monovalente: un ion calcio 0.1 molar aporta 0.4 a la suma mientras un ion sodio 0.1 molar aporta solo 0.1. Tras acumular cada especie presente como ion libre, multiplique la suma total por un medio. Ese factor de un medio es convencional para que una sal 1:1 simple como cloruro de sodio a concentración C dé I igual a C, el resultado de libro que memorizan los estudiantes.
Las moléculas neutras, los ácidos débiles no disociados y el agua disolvente no entran en la suma; solo cuentan las especies cargadas libres. Las entradas deben ser finitas; NaN e Infinity se rechazan. Los arreglos paralelos deben tener la misma longitud.
Qué se envía y qué se obtiene
Envíe dos campos obligatorios. El campo charges es un arreglo no vacío coincidente de números finitos para la carga de cada especie en el mismo orden. Ambos arreglos deben tener la misma longitud, al menos un ion y como máximo cien iones.
Concentración cero y carga cero están permitidos; simplemente no aportan. Comprobaciones clásicas de libro incluyen NaCl 0.1 molar tratado como 0.1 de Na más y 0.1 de Cl menos, que da I igual a 0.1, y CaCl2 0.1 molar tratado como 0.1 de Ca dos-más más 0.2 de Cl menos, que da I igual a 0.3.
Dónde aparece la fuerza iónica en el trabajo real
Los laboratorios de química analítica registran la fuerza iónica siempre que preparan medios tampón y de electrolito de soporte para potenciometría, voltametría o conductividad, porque los coeficientes de actividad y los potenciales de unión dependen de I más que del nombre nominal de la sal. Los protocolos de bioquímica y purificación de proteínas suelen especificar una fuerza iónica objetivo en lugar de una sola concentración de sal para que gradientes salinos y diálisis sean comparables entre sistemas de cloruro, sulfato y fosfato.
Los químicos de aguas ambientales convierten listas multiión de cationes y aniones mayores de ensayos de dureza y salinidad en I antes de estimar coeficientes de actividad para modelos de especiación. Cursos de química física de secundaria y universidad asignan ejercicios Debye–Hückel que primero exigen un I correcto a partir de una receta de sal escrita y luego un log gamma a partir de ese I; un oráculo fiable que devuelve el total y las contribuciones por ion acelera la corrección y la preparación de demos.
Si más adelante solo necesita molaridad a partir de porcentaje en masa, coeficientes de actividad Debye–Hückel, descenso del punto de congelación o pH de un ácido débil, trátelos como intenciones de búsqueda y aterrizajes separados en lugar de sobrecargar esta página de calculadora de fuerza iónica.
Qué puede hacer con ella
Claves de respuesta de deberes y exámenes
Genere I y contribuciones c·z² por ion a partir de recetas de sales de libro para que docentes y autoevaluadores compartan una verdad de fuerza iónica.
Preparación de tampón y electrolito de soporte
Calcule I para tampones multiión y sales de soporte antes de modelos Debye–Hückel o de actividad extendida en el cuaderno de laboratorio.
Muestras de agua ambientales multiión
Convierta molaridades de cationes y aniones mayores de ensayos de agua en una sola fuerza iónica para especiación y contexto de conductividad.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si una concentración es negativa?
La concentración molar no puede ser negativa; la calculadora rechaza valores no físicos en lugar de inventar un resultado.
¿Cuentan las moléculas neutras?
No. Solo las especies cargadas libres entran en la suma. Ácidos débiles no disociados, agua disolvente y solutos neutros deben omitirse de los arreglos.
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Cómo introduzco una sal como el CaCl2?
Escriba cada ion por separado, en el mismo orden en ambas listas: el calcio con su concentración y carga +2, y el cloruro con el doble de esa concentración y carga −1. Solo cuentan los iones libres.
¿Por qué un ion de carga doble pesa cuatro veces más?
Porque la concentración de cada ion se multiplica por el cuadrado de su carga. Con la misma concentración de 0,1 mol/L, el ion calcio suma 0,4 y el ion sodio solo 0,1.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/ionic-strength \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
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req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/ionic-strength", body)
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req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
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"concentrations": [
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0.1
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1,
-1
]
}Ejemplo de respuesta
{
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"type": "chem.ionic_strength",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo se define la fuerza iónica y por qué importa z al cuadrado
El algoritmo aquí es aritmética de coma flotante determinista sin semillas aleatorias, sin marcas de tiempo de reloj de pared y sin llamadas de red, de modo que listas idénticas de concentración y carga siempre producen el mismo JSON. Cualquier concentración negativa falla pronto con invalid_input porque la concentración molar no puede ser negativa en una disolución física.
Qué se envía y qué se obtiene
El campo concentrations es un arreglo no vacío de números finitos, o una cadena JSON de ese arreglo, con cada molaridad iónica en moles por litro. Campos ausentes, cadenas no numéricas, NaN, Infinity, arreglos vacíos, longitudes distintas y cualquier concentración negativa fallan con invalid_input y no se cobran. En éxito la respuesta devuelve concentrations y charges limpios, un arreglo ions de objetos cada uno con index, concentration, charge, z_squared y contribution igual a c por z al cuadrado, la fuerza iónica numérica I, la suma sin dividir sum_c_z2, un mapa de units y las cadenas method y formula que documentan la definición de media suma. El precio de llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparece la fuerza iónica en el trabajo real
Como esta capacidad es un motor de parse puro, el precio de API es la base publicada de $0.002 por ítem exitoso y la validación fallida no consume saldo.
Preguntas técnicas
¿Qué es la fuerza iónica?
La fuerza iónica I es la mitad de la suma sobre iones libres de cada concentración molar por el cuadrado de su carga: I = ½ Σ c_i z_i², aquí en mol/L.
¿Cómo introduzco una sal como CaCl2?
Liste cada ion libre tras la disociación. Para CaCl2 0.1 M envíe concentrations [0.1, 0.2] y charges [2, -1] (o [2, -1, -1] con dos entradas de cloruro de 0.1 cada una).