Descreva resumidamente as maneiras pelas quais a atividade pode ser determinada experimentalmente.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Ela quer que a gente explique de forma resumida como podemos determinar experimentalmente a atividade. Isso está relacionado ao conteúdo de Química Físico-Química, especificamente sobre como medimos a atividade das espécies em solução. Para resolver isso, vamos precisar conhecer alguns métodos experimentais utilizados nessa área.

Passo 2

A atividade ( ) de uma espécie química em solução é uma medida de sua “efetiva” concentração, levando em conta as interações entre as moléculas. Para determinar isso, usamos principalmente três métodos experimentais:
  1. Potenciometria: Utiliza eletrodos para medir o potencial elétrico de uma solução, que está relacionado à atividade dos íons presentes.
  2. Conductimetria: Mede a condutividade elétrica da solução, que depende das atividades dos íons.
  3. Spectrofotometria: Analisa a absorção de luz por uma solução, relacionada à concentração efetiva das espécies absorventes.

Passo 3

Potenciometria:
  • Como funciona: Usamos eletrodos específicos que respondem a certos íons na solução. Por exemplo, um eletrodo seletivo de íon pode medir o potencial elétrico gerado pela presença desses íons.
  • Fórmula: A relação entre potencial ( ) e atividade ( ) pode ser dada pela equação de Nernst: Onde é o potencial padrão, é a constante dos gases, é a temperatura, é a valência do íon e é a constante de Faraday.
Conductimetria:
  • Como funciona: Medimos a capacidade da solução de conduzir eletricidade. Quanto maior a atividade dos íons, maior a condutividade.
  • Fórmula: A condutividade ( ) está relacionada à atividade ( ) e à concentração ( ) dos íons: Onde é a condutividade molar do íon .
Spectrofotometria:
  • Como funciona: Medimos a quantidade de luz que uma solução absorve em diferentes comprimentos de onda. A absorção está ligada à atividade das moléculas que estão absorvendo a luz.
  • Fórmula: A Lei de Beer-Lambert relaciona a absorção ( ) à atividade ( ): Onde é o coeficiente de absorção, é o caminho da luz na solução e é a atividade.

Resposta

Assim, a atividade pode ser determinada experimentalmente por métodos como a potenciometria, que usa eletrodos para medir potenciais elétricos relacionados à atividade dos íons; a conductimetria, que mede a condutividade elétrica da solução influenciada pelas atividades dos íons presentes; e a spectrofotometria, que avalia a absorção de luz pela solução, refletindo a atividade das espécies absorventes.

Exercícios relacionados

Quais são as contribuições responsáveis pela diferença entre atividade e concentração?
As propriedades coligativas são independentes da natureza do soluto. Por que, então, podemos usar a osmometria para determinar a massa molar do soluto?
Por que os coeficientes de atividades dos íons em solução são diferentes de 1 ? Por que eles são menores que I em soluções diluídas?
Sugira uma interpretação para os termos adicionais nas versões estendidas da lei limite de Debye-Hückel.