(a) O pH medido de uma solução de HCl 0,100 mol L^-1 a 25^circ C é 1,092. A partir dessa informação, calcule o coeficiente de atividade do H^+e compare com a tabela de coeficientes de atividade e raios de hidratação (dada nos slides da aula sobre atividade, coef. atividade e força iônica).

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem o seguinte problema: o pH de uma solução de ácido clorídrico ( HCl) 0,100 mol/L a 25°C é 1,092. Nosso objetivo aqui é calcular o coeficiente de atividade do íon hidrogênio ( H^+) e depois comparar esse valor com uma tabela que mostra coeficientes de atividade e raios de hidratação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é pH. O pH é definido pela fórmula:
pH = -log10(aH^+)
onde aH^+ é a atividade do íon hidrogênio. A atividade é uma medida efetiva da concentração que leva em conta as interações entre os íons na solução.

Passo 3

A partir do pH dado, podemos calcular a atividade do H^+:
aH^+ = 10^-pH = 10^-1,092
Vamos calcular isso:
aH^+ approx 0,081 , mol/L

Passo 4

Sabemos que a atividade do íon hidrogênio também pode ser expressa como:
aH^+ = gammaH^+ times [H^+]
onde gammaH^+ é o coeficiente de atividade e [H^+] é a concentração molar do íon hidrogênio.

Passo 5

Na solução de HCl 0,100 mol/L, que é um ácido forte, podemos assumir que ele se dissocia completamente. Então:
[H^+] = 0,100 , mol/L

Passo 6

Agora, podemos rearranjar a fórmula para encontrar o coeficiente de atividade:
gammaH^+ = aH^+[H^+] = 0,0810,100 = 0,81

Resposta

O coeficiente de atividade do H^+ é aproximadamente 0,81. Comparando com a tabela de coeficientes de atividade e raios de hidratação, vemos que esse valor está de acordo com o esperado para uma solução de HCl 0,100 mol/L a 25°C.

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