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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 10.Questões e Problemas - Ex. 8

Use a Equação 10-5 para calcular o coeficiente de atividade de

  1. F e 3 + a μ = 0,075 .
  2. P b 2 + a μ = 0,012 .
  3. C e 4 + a μ = 0,080 .
  4. S n 4 + a μ = 0,060 .

Passo 1

Oi galerinha, a Equação 10-5 é conhecida como equação de Debye-Hückel e dada por:

- log ⁡ γ X = 0,51 ∙ Z X 2 ∙ μ 1 + 3,3 ∙ α X ∙ μ

Onde:

  • γ X coeficiente de atividade da espécie X;
  • Z X carga da espécie X;
  • μ força iônica da solução;
  • α X diâmetro efetivo do íon X hidratado em nanômetros (valor tabelado).

Primeiramente iremos obter o valor α X para os quatro íons dados no enunciado, que encontramos na Tabela 10-2:

α F e 3 + = 0,9 ;

α P b 2 + = 0,45 ;

α C e 4 + = 1,1 ;

α S n 4 + = 1,1 .

Sabendo isso, vamos lá!

No item (a) temos o íon F e 3 + :

μ = 0,075 ;

Z F e 3 + = 3 ;

α F e 3 + = 0,9 .

Substituindo os valores da equação do coeficiente de atividade:

- log ⁡ γ F e 3 + = 0,51 ∙ 3 2 ∙ 0,075 1 + 3,3 ∙ 0,9 ∙ 0,075

γ F e 3 + = 10 - 0,69

γ F e 3 + = 0,20

Passo 2

No item (b) temos o íon P b 2 + :

μ = 0,012 ;

Z P b 2 + = 2 ;

α P b 2 + = 0,45 .

Substituindo os valores da equação do coeficiente de atividade:

- log ⁡ γ P b 2 + = 0,51 ∙ 2 2 ∙ 0,012 1 + 3,3 ∙ 0,45 ∙ 0,012

γ P b 2 + = 10 - 0,192

γ P b 2 + = 0,64

Passo 3

No item (c) temos o íon C e 4 + :

μ = 0,080 ;

Z C e 4 + = 4 ;

α C e 4 + = 1,1 .

Substituindo os valores da equação do coeficiente de atividade:

- log ⁡ γ C e 4 + = 0,51 ∙ 4 2 ∙ 0,080 1 + 3,3 ∙ 1,1 ∙ 0,080

γ C e 4 + = 10 - 1,139

γ C e 4 + = 0,073

Passo 4

No item (d) temos o íon S n 4 + :

μ = 0,060 ;

Z S n 4 + = 4 ;

α S n 4 + = 1,1 .

Substituindo os valores da equação do coeficiente de atividade:

- log ⁡ γ S n 4 + = 0,51 ∙ 4 2 ∙ 0,060 1 + 3,3 ∙ 1,1 ∙ 0,060

γ S n 4 + = 10 - 1,058

γ S n 4 + = 0,087

Prontinho pessoal, espero ter conseguido ajudar no passo a passo. Até mais.

Resposta

  1. γ F e 3 + = 0,20 ;
  2. γ P b 2 + = 0,64 ;
  3. γ C e 4 + = 0,073 ;
  4. γ S n 4 + = 0,087 .

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