Para calcular a
numa solução saturada de Agl na presença de brometo de potássio
a
, faça:
a) Calcule a força iônica da solução considerando que a mesma depende apenas do KBr .
b) Calcule os coeficientes de atividade dos ions prata e iodeto.
c) Por fim, calcule a
.
Dado:
a) Calcule a força iônica da solução considerando que a mesma depende apenas do KBr .
b) Calcule os coeficientes de atividade dos ions prata e iodeto.
c) Por fim, calcule a
Passo 1
O enunciado pede três coisas:
a) Calcular a força iônica da solução, considerando que ela depende somente do presente.
b) Calcular os coeficientes de atividade dos íons prata e iodeto na solução saturada de (a presença de
serve só para definir a força iônica).
c) Calcular a concentração de na solução saturada de
levando em conta os coeficientes de atividade.
a) Calcular a força iônica da solução, considerando que ela depende somente do
b) Calcular os coeficientes de atividade dos íons prata e iodeto na solução saturada de
c) Calcular a concentração de
Dados fornecidos e informações úteis extraídas do enunciado:
concentração de
:
(ou seja,
), e temperatura
.
O enunciado manda considerar que somente o contribui para a força iônica (logo desprezamos contribuições vindas da própria dissolução minúscula do
).
O enunciado manda considerar que somente o
Passo 2
Definição e cálculo da força iônica.
A força iônica é dada por
A força iônica
onde
é a concentração molar do íon
e
é sua valência (carga). Aqui só temos
e
do
, cada um com
e
. Portanto,
Passo 3
Escolha da equação para coeficientes de atividade e explicação.
Para calcular os coeficientes de atividade usamos a equação de Davies, que é simples e mais precisa que a lei limite de Debye–Hückel para forças iônicas moderadas (como
). A equação de Davies (para logaritmo decimal) é:
Para calcular os coeficientes de atividade
onde:
-
é uma constante dependente da temperatura; a vale aproximadamente (em unidades compatíveis com em ), -
é a valência do íon , -
é a força iônica calculada.
Explicando:
nos dá o logaritmo decimal do coeficiente de atividade; se
as interações iônicas “reduzem” a atividade efetiva do íon em relação à sua concentração.
Passo 4
Cálculo numérico dos coeficientes de atividade para
e
.
Ambos têm , logo
e terão o mesmo
. Primeiro calculamos
:
Ambos têm
Agora o termo entre parênteses:
e
Então
Aplicando Davies com
e
:
Logo
Portanto:
Passo 5
Relação entre Ksp e concentrações usando atividades.
Para o equilíbrio de dissolução
Para o equilíbrio de dissolução
a constante de solubilidade em termos de atividades é
onde
. Se
for a solubilidade molar de
(ou seja,
e
, pois nenhuma outra fonte de
foi dada), então
Como
, isto simplifica para
Observação: aqui usamos a definição correta de Ksp em termos de atividades; por isso dividimos a raiz de
pelo coeficiente de atividade.
Passo 6
Cálculo final de
.
Primeiro a raiz quadrada de :
Primeiro a raiz quadrada de
Usando
:
Assim
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)