Estime o coeficiente médio de atividade iônica e a atividade de uma solução que é:
no
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para estimar o coeficiente médio de atividade iônica e a atividade de uma solução de
de
em água. Estamos trabalhando com atividade iônica, que faz parte da Eletroquímica ou Química Físicas. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular a força iônica da solução e usar a equação de Debye-Hückel para encontrar o coeficiente de atividade.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força iônica (I) da solução. A força iônica é uma medida que considera a concentração e a carga dos íons na solução. A fórmula para a força iônica é:
Onde:
-
é a molalidade de cada íon. -
é a carga de cada íon.
A
se dissocia em 1 íon
e 2 íons
.
Passo 3
Agora, vamos determinar as molalidades dos íons:
-
Para
: - Molalidade (
) = - Carga (
) = +2
- Molalidade (
-
Para
: - Cada molécula de
produz 2 íons - Molalidade (
) = - Carga (
) = -1
- Cada molécula de
Agora, aplicamos na fórmula da força iônica:
Passo 4
Com a força iônica calculada, usamos a equação de Debye-Hückel para estimar o coeficiente de atividade (
):
Assumindo que a força iônica
está dentro do limite para aplicar a equação de Debye-Hückel (I < 0,1 mol kg⁻¹, mas usaremos para uma estimativa).
Para o coeficiente médio de atividade, consideramos que:
Calculando para cada íon:
-
Para
: -
Para
:
Agora, o coeficiente médio de atividade:
Resposta
O coeficiente médio de atividade iônica é aproximadamente 0,103 e a atividade da solução é:
Então, a atividade da solução é 0,0036.