UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Apéndice 1. Cálculo de la especiación en soluciones acuosas.
La ecuación de Debye-Hückel da buenos resultados en el cálculo de los
coeficientes de actividad cuando la fuerza iónica de la solución es inferior a 0,1
mol/Kg (Garrels y Christ, 1967).
Como se deduce fácilmente de la ecuación (A1.1), el coeficiente de
actividad de un ion permanecerá constante para todas las soluciones de igual
fuerza iónica. Por tanto, para el cálculo de los coeficientes de actividad de cada
ion resulta imprescindible considerar las especies más significativas presentes en
la solución (ya sean iones simples o complejos). Puesto que el número de
especies presentes en solución acuosa en los sistemas SS-SA suele ser muy
elevado, el cálculo requiere la resolución de un sistema de ecuaciones constituido
por los equilibrios químicos de las numerosas asociaciones iónicas, así como por
los correspondientes balances de masa. Para una solución en la que están
presentes N iones y Nc complejos, el balance de masas para cada ion j viene
dado por la expresión:
( ) T = m j + ∑
mj q m
(A1.3)
ij
donde (mj)T es la concentración total (molalidad) de todas las especies en las que
interviene el ion j; mj es la concentración del ion libre j, mi c es la concentración
(molalidad) del complejo i formado por el ion j, y qij es el número estequiométrico
del ion j en el complejo i.
c
i
Junto con las N ecuaciones del balance de masas, el sistema de
ecuaciones contendrá además Nc expresiones de equilibrio para las reacciones
de asociación que dan lugar a la formación de los diferentes complejos. Así, para
la reacción de asociación entre los iones j1, j2, j3..., que dan lugar a la formación
del complejo i, tenemos:
q j
j j1
+ q j2
j2
+ q j3
+ ... ⇔ i , (A1.4)
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la ecuación de equilibrio vendrá dada por:
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