Utilizando as atividades corretamente, calcule o pH e a concentração de
na água pura contendo LiBr a
a
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular o pH e a concentração de íons
na água pura que contém LiBr a uma concentração de
a
. O conteúdo envolve química aquosa, especificamente o conceito de atividade iônica e equilíbrio ácido-base. Para resolver isso, vamos precisar entender como os íons presentes interagem na água e como isso afeta o pH.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os íons que o LiBr se dissocia na água. O LiBr se dissocia completamente em íons Li⁺ e Br⁻:
Passo 3
Agora, precisamos analisar se algum desses íons afeta o equilíbrio da água. O íon Br⁻ é a base conjugada de um ácido forte (HBr), então ele não reage com a água. Já o íon Li⁺, sendo um cátion de metal alcalino pequeno e com carga alta, pode reagir com água, agindo como um ácido fraco:
Passo 4
Vamos considerar que a água pura tem seu próprio equilíbrio de autoionização:
Com a constante de autoionização da água:
Passo 5
Como o Li⁺ está presente, ele pode aumentar a concentração de
na solução. No entanto, como o Li⁺ é um ácido fraco, a sua contribuição para o aumento de
é pequena. Para simplificar, podemos inicialmente considerar que a contribuição de
vem principalmente da autoionização da água.
Passo 6
Assumindo que a concentração de
é dominada pela autoionização da água, temos:
Passo 7
Agora, calculamos o pH utilizando a definição de pH:
Resposta
O pH da solução é
e a concentração de
é
.
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(a)
(a)
Encontre o coeficiente de atividade do
em uma solução contendo
mais
. Qual é o pH da solução?
(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).