आयनिक क्षमता

आयनिक क्षमता एक आयन के आयनिक त्रिज्या (r) के विद्युत आवेश (z) का अनुपात है।

$${\text{Ionic potential}}={\frac {\text{electrical charge}}{\text{ionic radius}}}={\frac {z}{r}}$$

जैसे, यह अनुपात आयन की सतह पर आवेश घनत्व का माप है; आमतौर पर सघन आवेश, विपरीत आवेश वाले आयनों के साथ आयन द्वारा निर्मित आयनिक बंधन जितना मजबूत होता है। आयनिक क्षमता इस बात का संकेत देती है कि आयन कितनी दृढ़ता से या कमजोर रूप से विपरीत चार्ज के आयनों द्वारा इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से आकर्षित होगा; और किस हद तक आयन उसी आवेश के आयनों द्वारा प्रतिकर्षित किया जाएगा।

आधुनिक भू-रसायन विज्ञान के जनक विक्टर मोरिट्ज़ गोल्डश्मिड्ट ने पाया कि इसके वातावरण में एक तत्व के व्यवहार की भविष्यवाणी इसकी आयनिक क्षमता से की जा सकती है और इसे एक आरेख (आयनिक आवेश के कार्य के रूप में नंगे आयनिक त्रिज्या का प्लॉट) के साथ चित्रित किया गया है। उदाहरण के लिए, घुलित लोहे की घुलनशीलता इसकी रेडॉक्स स्थिति पर अत्यधिक निर्भर है। Fe²⁺
की तुलना में कम आयनिक क्षमता के साथ Fe³⁺
बहुत अधिक घुलनशील है क्योंकि यह एक कमजोर अंतःक्रिया बल के साथ काम करता है OH⁻
आयन पानी में मौजूद है और हाइड्रोलिसिस और वर्षा (रसायन विज्ञान) के लिए कम स्पष्ट प्रवृत्ति प्रदर्शित करता है। कम करने की स्थिति के तहत Fe (II) एनोक्सिक जल में अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता में मौजूद हो सकता है, जैसे कि अन्य द्विसंयोजक प्रजातियों के लिए इनका सामना करना पड़ता है Ca²⁺
और Mg²⁺
. हालांकि, एक बार एक गहरे कुएं से जहरीला भूजल पंप किया जाता है और सतह पर छोड़ा जाता है, यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन के संपर्क में आता है। तब Fe²⁺
आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है Fe³⁺
और यह बाद वाला तेजी से हाइड्रोलाइज करता है और उच्च z/r अनुपात के कारण इसकी कम घुलनशीलता के कारण अवक्षेपित होता है।

मिलोट (1970) ने खनिजों की उच्च, या निम्न, घुलनशीलता और मिट्टी के खनिजों के विस्तृत व्यवहार (सूजन / सिकुड़न) की व्याख्या करने के लिए आयनिक क्षमता के महत्व को भी चित्रित किया। विभिन्न उद्धरणों की आयनिक क्षमता (Na⁺
, K⁺
, Mg²⁺
और Ca²⁺
) मिट्टी के खनिजों के इंटरलेयर में मौजूद भी उनके सूजन/सिकुड़ने वाले गुणों को समझाने में योगदान देता है। अधिक हाइड्रेटेड कटियन जैसे Na⁺
और Mg²⁺
एक प्रकार की मिट्टी की सूजन के लिए जिम्मेदार होते हैं जबकि कम हाइड्रेटेड होते हैं K⁺
और Ca²⁺
इंटरलेयर के पतन का कारण बनता है। अनलाइट में, खराब हाइड्रेटेड की उपस्थिति के कारण इंटरलेयर पूरी तरह से ध्वस्त हो जाती है K⁺
.

आयनिक क्षमता भी एक धनायन की ध्रुवीकरण क्षमता का एक उपाय है।

विषाक्त भारी धातु के लिए कुशल सोखना के चयन के लिए एक सामान्य मानदंड के रूप में आयनिक क्षमता का उपयोग किया जा सकता है।

यह भी देखें

• आयनीकरण ऊर्जा
• जलीय घोल में धातु आयन
• भूतल प्रभार