İyon potansiyeli

İyon potansiyeli, bir iyonun elektrik yükünün (z), yarıçapına (r) oranı olarak tanımlanır.İyon potansiyeli

Bu oran, iyonun yüzeyindeki yük yoğunluğunun bir ölçüsüdür; genellikle yük yoğunluğu ne kadar yüksekse, iyonun zıt yüklü iyonlarla oluşturduğu bağ da o kadar güçlü olur.Railsback, iyon potansiyeli

İyon potansiyeli, bir iyonun zıt yüklü iyonlar tarafından elektrostatik olarak ne kadar güçlü ya da zayıf çekileceğini ve aynı yüklü iyonlar tarafından ne ölçüde itileceğini gösteren bir göstergedir.

Modern jeokimyanın babası Victor Moritz Goldschmidt, bir elementin çevresindeki davranışının iyonik potansiyeline bakılarak öngörülebileceğini göstermiş ve bunu bir diyagramla (çıplak iyon yarıçapın iyon yüküne karşı grafiği) ortaya koymuştur. Örneğin, çözünmüş demirin çözünürlüğü, oksidasyon basamağına büyük ölçüde bağlıdır. Kauffman, George B. (1997). "Victor Moritz Goldschmidt (1888 – 1947): A tribute to the founder of modern geochemistry on the fiftieth anniversary of his death". The Chemical Educator. 2 (5): 1–26. doi:10.1007/s00897970143a. ISSN 1430-4171. S2CID 101664962. Fe2+, Fe3+’e kıyasla daha düşük bir iyonik potansiyele sahip olduğundan çok daha yüksek çözünürlüğe sahiptir; çünkü suda bulunan OH- iyonlarıyla daha zayıf bir etkileşim kuvveti uygular ve hidroliz ile çökelme eğilimi daha azdır. İndirgen koşullar altında Fe(II), oksijensiz (anoksik) sularda nispeten yüksek derişimlerde bulunabilir; bu durum Ca2+ ve Mg2+ gibi diğer iki değerlikli türler için gözlenenlere benzerdir. Ancak anoksik yeraltı suyu derin bir kuyudan çekilip yüzeye verildiğinde atmosferik oksijenle temas eder. Bu durumda Fe2+ kolayca Fe3+’e oksitlenir; oluşan Fe3+, daha yüksek z/r oranına bağlı olarak daha düşük çözünürlüğe sahiptir ve hızla hidrolize olup çökelir.

Millot (1970) da katyonların iyonik potansiyelinin, minerallerin yüksek ya da düşük çözünürlüğünü ve kil minerallerinin genleşme/büzülme (şişme/çekme) davranışını açıklamadaki önemini göstermiştir. Millot, Georges (1970). Geology of clays: weathering – sedimentology – geochemistry. Springer Science & Business Media. doi:10.1007/978-3-662-41609-9. ISBN 978-3-662-41611-2.

Kil minerallerinin tabakalar arası boşluğunda bulunan farklı katyonların iyonik potansiyeli (Na+, K+, Mg2+ ve Ca2+), bu minerallerin şişme/büzülme özelliklerinin açıklanmasına da katkı sağlar. Delville, Alfred; Laszlo, Pierre (1990). "The origin of the swelling of clays by water". Langmuir. 6 (7): 1289–1294. doi:10.1021/la00097a017. ISSN 0743-7463. Daha güçlü hidratlanan katyonlar olan Na+ ve Mg2+, smektitin şişmesinden sorumluyken; daha zayıf hidratlanan K+ ve Ca2+, tabakalar arası boşluğun çökmesine neden olur. İllitte ise, zayıf hidratlanan K+ iyonunun varlığı nedeniyle tabakalar arası boşluk tamamen çökmüştür.

İyonik potansiyel, aynı zamanda bir katyonun kutuplaşma gücünün de bir ölçüsüdür.

Ayrıca iyonik potansiyel, toksik elementler için etkili adsorbanların seçilmesinde genel bir ölçüt olarak kullanılabilir. Li, Ronghui; Yang, Weiyi; Su, Yu; Li, Qi; Gao, Shian; Shang, Jian Ku (2014). "Ionic potential: A general material criterion for the selection of highly efficient arsenic adsorbents". Journal of Materials Science & Technology. 30 (10): 949–953. doi:10.1016/j.jmst.2014.08.010. ISSN 1005-0302.

Ayrıca bakınız
 İyonlaşma enerjisi
 Sulu çözeltide metal iyonları
 Yüzey yükü

Kaynakça

Kategori:Kimyasal özellikler
Kategori:Bağ enerjisi
Kategori:Fiziksel kimya
Kategori:Atom yarıçapı
Kategori:Elektrokimyasal kavramlar
Kategori:Iyonlar