Considerando os conceitos trabalhados de atividade, coeficiente de atividade de força iônica explicar por qual motivo a adição de:
1- Glicose ao meio reacional não afeta o equilíbrio?
2- KCl faz com que a solubilidade do sal diminua?
3-
e
tem efeito contrário ao do KCl ?
4- O comportamento do MgCl é superior ao do NaCl ?
1- Glicose ao meio reacional não afeta o equilíbrio?
2- KCl faz com que a solubilidade do sal diminua?
3-
4- O comportamento do MgCl é superior ao do NaCl ?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre conceitos de atividade e coeficiente de atividade em forças iônicas, e quer a gente explicar por que:
- Adicionar glicose não afeta o equilíbrio.
- Adicionar KCl diminui a solubilidade do sal.
- NaCl e MgSO₄ têm efeitos opostos ao do KCl.
- O comportamento do MgCl é superior ao do NaCl.
Para resolver isso, vamos precisar entender o que são atividade, coeficiente de atividade e como a adição de diferentes substâncias influencia o equilíbrio químico e a solubilidade dos sais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é atividade e coeficiente de atividade. A atividade de um íon em solução representa a efetiva concentração com que ele participa nas reações. Já o coeficiente de atividade ($ \gamma
a $) é dada por:
onde $ C $ é a concentração.
Quando adicionamos substâncias a uma solução, elas podem alterar o coeficiente de atividade, influenciando assim as atividades dos íons presentes.
Passo 3
- Por que adicionar glicose não afeta o equilíbrio?
A glicose é uma molécula não iônica, ou seja, não se dissocia em íons na solução. Como o equilíbrio mencionado envolve forças iônicas, a adição de glicose não altera a concentração dos íons nem o coeficiente de atividade deles. Portanto, o equilíbrio permanece inalterado.
Passo 4
- Por que adicionar KCl diminui a solubilidade do sal?
Quando adicionamos KCl, estamos introduzindo mais íons $ K^+ $ e $ Cl^- $ na solução. Isso aumenta a força iônica total da solução. Com mais íons presentes, há mais competição pelos solventes (como as moléculas de água), o que reduz a atividade dos íons do sal original. Menor atividade significa menor tendência do sal em se dissolver, ou seja, sua solubilidade diminui. Esse fenômeno é conhecido como “efeito do íon comum”.
Passo 5
- Por que NaCl e MgSO₄ têm efeitos opostos ao do KCl?
NaCl também adiciona $ Na^+ $ e $ Cl^- $ à solução, assim como KCl, mas a presença de MgSO₄ introduz íons $ Mg^{2+} $ e $ SO_4^{2-} $. Os íons com cargas diferentes interagem de forma diversa com os íons do sal original, modificando os coeficientes de atividade de maneira diferente. Enquanto KCl aumenta a força iônica e diminui a solubilidade, MgSO₄ pode aumentar a complexação ou criar ligações mais fortes com os íons do sal, potencialmente aumentando a solubilidade dependendo das condições específicas.
Passo 6
- O comportamento do MgCl é superior ao do NaCl?
Sim, o MgCl₂ geralmente tem um impacto mais significativo na força iônica da solução comparado ao NaCl. Isso ocorre porque o MgCl₂ se dissocia em um íon com carga +2 ($ Mg^{2+}
Cl^- $), aumentando mais a força iônica do que o NaCl, que se dissocia em íons com cargas +1 e -1. Uma força iônica maior afeta mais significativamente os coeficientes de atividade, influenciando de forma mais pronunciada o equilíbrio e a solubilidade dos sais na solução.
Resposta
-
Glicose não afeta o equilíbrio porque ela não se dissocia em íons e, portanto, não altera a força iônica ou os coeficientes de atividade dos íons no meio reacional.
-
KCl diminui a solubilidade do sal ao aumentar a força iônica da solução, o que reduz a atividade dos íons do sal original devido ao efeito do íon comum.
-
NaCl e MgSO₄ têm efeitos opostos ao do KCl porque, além de adicionar íons $ Na^+ $ e $ Cl^- $, o MgSO₄ introduz íons com cargas diferentes que interagem de forma a potencialmente aumentar a solubilidade ou modificar os coeficientes de atividade de maneira diversa.
-
MgCl₂ tem um comportamento superior ao do NaCl no sentido de que aumenta mais significativamente a força iônica da solução devido às suas cargas iônicas mais altas, influenciando de forma mais pronunciada o equilíbrio e a solubilidade dos sais.