التجمع الأيوني

غالبا ما يفترض أن الإلكتروليتات القوية موجودة بالكامل كأيونات حرة في محلول مائي. في الواقع، يمكن للأيونات ذات الشحنة المتعارضة أن ترتبط جزئيا لتكوين أزواج أيونات، باستثناء العديد من الإلكتروليتات بنسبة 1:1، مثل NaCl أو NaOH.

عرف بيروم زوج الأيونات بأنه أيونان متقابلان شحنة متعارضة قريبين بما يكفي بحيث يتجاوز جاذبيهما الكهروستاتيكي الطاقة الحرارية، ويحسب بمقدار 2kT، حيث k هو ثابت بولتزمان، وT هو درجة الحرارة المطلقة. عندما يتحقق هذا الشرط، يصبح ارتباط الأيونات ملائما.

تزداد اقتران الأيونات مع زيادة الشحنات الأيونية، كما في الإلكتروليتات بنسبة 2:1 أو 2:2، مما يؤدي إلى نسبة كبيرة من أزواج الأيونات حتى عند تركيزات منخفضة. هذا التنبؤ مدعوم تجريبيا. عندما ترسم نسبة الكاتيونات في أزواج الأيونات مقابل المولالية، تتطابق النتائج بشكل كبير مع نظرية بيروم.

كما يتأثر بشدة بالمذيب: حيث أن ثابت الماء العازل العالي يضعف الجذب الكهروستاتيكي ويحد من اقتران الأيونات، بينما المذيبات ذات الثوابت العازلة الأقل تعزز جذب الأيونات والأيونات، مما يجعل تكوين أزواج الأيونات أمرا ذا أهمية حتى بالنسبة للإلكتروليتات بنسبة 1:1.