Exercícios que abordam a atividade, coeficiente de atividade e força iônica: Determinar o coeficiente de atividade médio de uma solução
de
Passo 1
Beleza, então o que a gente precisa fazer aqui é encontrar o coeficiente de atividade médio de uma solução de
com concentração de
. A matéria envolvida é a Química Físico-Química, especificamente sobre atividade, coeficiente de atividade e força iônica. Para resolver isso, vamos precisar entender como a atividade se relaciona com a concentração e como calcular o coeficiente de atividade usando a força iônica da solução.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a atividade (
) de um íon em solução é dada por:
Onde:
-
é a atividade, -
é o coeficiente de atividade, -
é a concentração do íon.
Como estamos lidando com uma solução de
, que se dissocia em íons na água, precisamos identificar quais íons estão presentes e suas concentrações.
Passo 3
A
se dissocia completamente em íons da seguinte forma:
Isso significa que para cada mol de
, temos 1 mol de
e 3 mols de
. Portanto, a concentração dos íons será:
Passo 4
Agora, vamos calcular a força iônica (
) da solução. A força iônica é uma medida de todas as cargas dos íons presentes na solução e é dada por:
Onde:
-
é a concentração do íon , -
é a carga do íon .
Para nossa solução:
Passo 5
Com a força iônica conhecida, podemos usar a relação que envolve o coeficiente de atividade médio (
), que para soluções diluídas pode ser aproximada pela equação de Debye-Hückel:
Onde:
-
é uma constante que depende da temperatura e do solvente, -
é a carga do íon, -
é a força iônica.
No entanto, como não temos a constante
fornecida, vamos considerar que o coeficiente de atividade médio (
) já está relacionado com o coeficiente de atividade individual (
) e o número de íons.
Passo 6
Dado que o exercício menciona o coeficiente de atividade (
), podemos entender que esse valor representa a contribuição dos íons para o coeficiente de atividade médio. Portanto, para calcular o coeficiente de atividade médio (
), usamos:
Aqui, os expoentes vêm das estequiometrias dos íons na dissociação da
. Considerando que
representa uma média ponderada dos coeficientes individuais, temos:
Resposta
O coeficiente de atividade médio da solução de
de
é
.
Exercícios relacionados
Exercícios que abordam a atividade, coeficiente de atividade e força iônica: Determinar o coeficiente de atividade médio de uma solução
de HCl
Em que ponto na titulação de uma base fraca com um ácido forte a capacidade máxima de tamponamento é atingida? Esse é o ponto em que uma dada pequena adição de ácido causa uma variação mínima no pH . (R Aulas/Slides)
Exemplos de exercícios que aborda o efeito da temperatura na solubilidade de um precipitado: A solubilidade do nitrato de prata
em água a
é
. A dissolução de
requer
. Estime qualitativamente como a solubilidade de
mudará se a temperatura for aumentada para
. Explique o raciocínio.
Apresente as constantes
e
. Mostre a dedução.