Utilizando os valores de atividade, calcule o pH de uma soluçãp contendo NaOH a
mais
. Qual seria o pH se você desprezasse as atividades?
Passo 1
Vamos resolver um exercício de química onde precisamos calcular o pH de uma solução que contém
a
e
a
. O objetivo é determinar o pH considerando as atividades iônicas e também desprezando-as. Para isso, vamos utilizar conceitos de equilíbrio químico, atividade iônica e cálculos de pH.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as substâncias presentes na solução:
-
é uma base forte que se dissocia completamente em íons e . -
é um sal que se dissocia completamente em íons e .
Como
é uma base forte, a concentração de íons hidróxido (
) será igual à concentração inicial de
, que é
.
Passo 3
Para calcular o pH, precisamos primeiro calcular o pOH da solução, que está relacionado à concentração de íons hidróxido através da fórmula:
Em seguida, utilizamos a relação entre pH e pOH:
Passo 4
Considerando as atividades:
Quando consideramos as atividades iônicas, precisamos levar em conta o efeito da força iônica da solução, que afeta a atividade dos íons presentes. A atividade (
) de um íon é dada por:
Onde
é o coeficiente de atividade e
é a concentração do íon.
Primeiro, calculamos a força iônica (
) da solução:
Onde
é a concentração de cada íon e
sua carga.
Na nossa solução temos:
-
: , -
: , -
: , -
: ,
Então,
Com a força iônica, podemos estimar o coeficiente de atividade (
) para o íon
usando a equação de Debye-Hückel:
Agora, calculamos a atividade de
:
Então, o pOH considerando atividades é:
E o pH é:
Passo 5
Desprezando as atividades:
Quando desprezamos as atividades, assumimos que os coeficientes de atividade são iguais a 1. Então, a concentração de íons
permanece
.
Calculamos o pOH:
E, consequentemente, o pH:
Resposta
O pH da solução considerando as atividades iônicas é aproximadamente 11,92, e desprezando as atividades, o pH é 12.
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(a)
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(b)
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na água pura contendo LiBr a
a
.
Encontre o coeficiente de atividade do
em uma solução contendo
mais
. Qual é o pH da solução?