イオン強度とは？
イオン強度（I）とは、溶液中に存在するすべてのイオンの濃度を、それぞれのイオンが持つ電荷の2乗で重み付けして合計した値で、溶液中のイオンの「総量」を表す指標です。電気化学や分析化学、さらに活量係数を扱うデバイ–ヒュッケル理論において欠かせない量です。価数の大きいイオンは、1価のイオンに比べて溶液の挙動にはるかに大きな影響を及ぼすため、式の中では電荷が2乗の形で現れます。
計算式の解説
イオン強度は次の式で求められます。
$$I = \frac{1}{2} \sum_{i} c_i z_i^2$$
ここで総和（\(\Sigma\)）は、溶液中に存在するすべてのイオン種について取ります。各イオン種について、\(c_i\) はそのモル濃度（mol/L）、\(z_i\) は電荷数（例：Na⁺ なら +1、Cl⁻ なら −1、Ca²⁺ なら +2）です。各項は「濃度 × 電荷の2乗」で、その合計を½倍します。電荷は2乗されるため、符号がプラスかマイナスかは結果に影響しません。
このツールの使い方
存在する各イオンのモル濃度と整数の電荷を入力します（最大4種類まで）。使わない行は濃度を0のままにしておけば計算に含まれません。計算結果として、イオン強度（mol/L）と、合計値 \(\sum c_i z_i^2\) が表示されます。
計算例
0.1 M の NaCl を例に考えてみましょう。NaCl は 0.1 M の Na⁺（\(z = +1\)）と 0.1 M の Cl⁻（\(z = -1\)）に電離します。したがって $$I = \frac{1}{2}\left(0.1 \cdot 1^2 + 0.1 \cdot 1^2\right) = \frac{1}{2}\left(0.1 + 0.1\right) = 0.1 \ \text{mol/L}$$ となります。1:1 型の電解質では、イオン強度は濃度とそのまま一致します。次に 0.1 M の CaCl₂ の場合は、0.1 M の Ca²⁺ と 0.2 M の Cl⁻ が生じ、$$I = \frac{1}{2}\left(0.1 \cdot 4 + 0.2 \cdot 1\right) = 0.3 \ \text{mol/L}$$ となります。
よくある質問（FAQ）
電荷の符号は結果に影響しますか？ いいえ。電荷は2乗されるため、+2 のイオンと −2 のイオンはまったく同じ寄与をします。
どの単位を使えばよいですか？ モル濃度（mol/L）を使ってください。その場合、結果も mol/L で得られます。
イオン強度はなぜ重要なのですか？ イオン強度はデバイ–ヒュッケル式を通じて活量係数を決めます。これは実際の（理想的でない）溶液における溶解度、反応速度、平衡定数に影響を与えるため、非常に重要です。
