Potencial iónico

El potencial iónico es la relación entre la carga eléctrica ( z ) y el radio ( r ) de un ion . ^{[ 1 ]}

${\text{Potencial iónico}}={\frac {\text{carga eléctrica}}{\text{radio iónico}}}={\frac {z}{r}}$

Por lo tanto, esta relación es una medida de la densidad de carga en la superficie del ion; generalmente, cuanto mayor es la densidad de carga, más fuerte es el enlace que forma el ion con iones de carga opuesta. ^{[ 2 ]}

El potencial iónico indica con qué fuerza, o debilidad, el ion será atraído electrostáticamente por iones de carga opuesta, y en qué medida será repelido por iones de la misma carga.

Victor Moritz Goldschmidt , el padre de la geoquímica moderna , descubrió que el comportamiento de un elemento en su entorno podía predecirse a partir de su potencial iónico e ilustró esto con un diagrama (gráfico del radio iónico desnudo en función de la carga iónica). ^{[ 3 ]} Por ejemplo, la solubilidad del hierro disuelto depende en gran medida de su estado redox. Fe ²⁺con un potencial iónico menor que el Fe ³⁺es mucho más soluble porque ejerce una fuerza de interacción más débil con OH ⁻ion presente en el agua y exhibe una tendencia menos pronunciada a la hidrólisis y precipitación . En condiciones reductoras, Fe(II) puede estar presente en una concentración relativamente alta en agua anóxica , similar a la que se encuentra para otras especies divalentes como Ca ²⁺y Mg ²⁺Sin embargo, una vez que el agua subterránea anóxica se bombea desde un pozo profundo y se descarga a la superficie, entra en contacto con el oxígeno atmosférico. Entonces Fe ²⁺se oxida fácilmente a Fe ³⁺y este último se hidroliza y precipita rápidamente debido a su menor solubilidad debido a una mayor relación z/r.

Millot (1970) también ilustró la importancia del potencial iónico de los cationes para explicar la alta o baja solubilidad de los minerales y el comportamiento expansivo (hinchamiento/contracción) de los materiales arcillosos . ^{[ 4 ]}

El potencial iónico de los diferentes cationes ( Na ⁺, K ⁺, Mg ²⁺y Ca ²⁺) presentes en el espacio interlaminar de los minerales arcillosos también contribuyen a explicar sus propiedades de hinchamiento/contracción. ^{[ 5 ]} Los cationes más hidratados como Na ⁺y Mg ²⁺son responsables de la hinchazón de la esmectita , mientras que el K ⁺ menos hidratadoy Ca ²⁺provoca el colapso de la capa intermedia. En la ilita , la capa intermedia colapsa totalmente debido a la presencia del K ^{+ poco hidratado.}.

El potencial iónico es también una medida del poder polarizante de un catión .

El potencial iónico podría utilizarse como criterio general para la selección de adsorbentes eficientes para elementos tóxicos . ^{[ 6 ]}

Véase también

Referencias

↑ "Potencial iónico" . Consultado el 17 de abril de 2017 .
↑ Railsback, Bruce. "Potencial iónico" (PDF) . Consultado el 16 de julio de 2020 .
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