(a) O pH medido de uma solução de a é 1,092. A partir dessa informação, calcule o coeficiente de atividade do 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 ( ) 0,100 mol/L a 25°C é 1,092. Nosso objetivo aqui é calcular o coeficiente de atividade do íon hidrogênio ( ) 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:
onde 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 :
Vamos calcular isso:

Passo 4

Sabemos que a atividade do íon hidrogênio também pode ser expressa como:
onde é o coeficiente de atividade e é a concentração molar do íon hidrogênio.

Passo 5

Na solução de 0,100 mol/L, que é um ácido forte, podemos assumir que ele se dissocia completamente. Então:

Passo 6

Agora, podemos rearranjar a fórmula para encontrar o coeficiente de atividade:

Resposta

O coeficiente de atividade do é aproximadamente . 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 0,100 mol/L a 25°C.

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Utilizando as atividades corretamente, calcule o pH e a concentração de na água pura contendo LiBr a a .
(b) O pH medido de uma solução de é 2,102. A partir dessa informação, calcule o coeficiente de atividade do nesta solução.
© A força iônica de ambas as soluções anteriores é a mesma. O que você pode concluir sobre a dependência dos coeficientes de atividade em relação aos íons em solução?