El potencial iónico es la relación entre la carga eléctrica ( z ) y el radio ( r ) de un ion . [1]
Como tal, esta relación es una medida de la densidad de carga en la superficie del ion; normalmente, cuanto más densa sea la carga, más fuerte será el enlace formado por el ion con iones de carga opuesta. [2]
El potencial iónico da una indicación de cuán fuerte o débilmente el ion será atraído electrostáticamente por iones de carga opuesta; y en qué medida el ion 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 y lo ilustró 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. Fe2+
con un potencial iónico menor que el Fe3+
es mucho más soluble porque ejerce una fuerza de interacción más débil con OH−
El ion presente en el agua muestra una tendencia menos pronunciada a la hidrólisis y la precipitación . En condiciones reductoras, el Fe(II) puede estar presente en concentraciones relativamente altas en agua anóxica , similares a las que se encuentran para otras especies divalentes como el Ca2+
y Mg2+
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 Fe2+
se oxida fácilmente a Fe3+
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+
, yo+
, Mg2+
y Ca2+
) presentes en la capa intermedia de minerales arcillosos también contribuyen a explicar sus propiedades de hinchamiento/contracción. [5] Los cationes más hidratados, como Na+
y Mg2+
son responsables de la hinchazón de la esmectita mientras que el K menos hidratado+
y Ca2+
Provocar el colapso de la capa intermedia. En la illita , la capa intermedia se colapsa totalmente debido a la presencia de K mal hidratado.+
.
El potencial iónico también es una medida del poder polarizador de un catión .
El potencial iónico podría utilizarse como criterio general para la selección de adsorbentes eficientes para elementos tóxicos . [6]
