Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 10.Questões e Problemas - Ex. 15b
Calcule o erro relativo porcentual na concentração do íon hidrônio devido ao uso de concentrações em vez de atividades no cálculo do da solução das seguintes espécies utilizando as constantes termodinâmicas listadas no Apêndice 3.
- e .
Passo 1
Olá pessoal, vamos resolver este exercício juntos no passo a passo? Então vamos lá!
Temos a seguinte reação química:
E pelo Apêndice 3 encontramos a constante de dissociação do íon amônio (), . Além disso, precisamos do produto iônico da água que é E a nossa expressão para a constante básica de dissociação é:
Onde:
E pela reação sabemos:
;
.
Substituindo:
Porém queremos a concentração do íon de hidrônio, para descobrirmos, iremos usar a equação:
Passo 2
Para conseguirmos calcular o erro relativo, precisamos calcular a concentração de considerando as atividades, então teremos o seguinte:
Mas antes precisamos calcular a força iônica, e vamos usar a seguinte equação:
Onde:
- , , , ... representam as concentrações molares de espécie dos íons A, B, C, ...
- , , , ... correspondem às cargas da sua espécie
E iremos calcular por , onde:
Passo 3
Sabemos que e . E com a equação de Debye-Huckel conseguimos encontrar os coeficientes de atividade:
Onde:
- coeficiente de atividade da espécie X;
- carga da espécie X;
- força iônica da solução;
- diâmetro efetivo do íon X hidratado em nanômetros.
Para :
E para :
Voltando na equação de :
Como vimos no Passo 1:
;
.
Substituindo:
Como fizemos no primeiro passo:
Passo 4
Por fim iremos calcular o erro relativo () onde iremos considerar:
;
.
Prontinho pessoal, até mais!
Resposta
.