Calcule o coeficiente de atividade do
nas seguintes forças iônicas:
Passo 1
Então, o exercício pede pra gente calcular o coeficiente de atividade (γ) do cátion Hg²⁺ numa solução cuja força iônica I vale 0,85 mol·L⁻¹.
Conteúdo: Força iônica e equação de Debye–Hückel estendida.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Força iônica e equação de Debye–Hückel estendida.
O que vamos precisar:
- Saber o que é força iônica (já dada: I=0,85 M).
- Usar a equação de Debye–Hückel estendida
- Valores típicos a 25 °C:
A = 0,509 (M⁻¹/²·L¹/²), B = 0,328 (Å⁻¹·M⁻¹/²·L¹/²), e um parâmetro de tamanho iônico a₁ ≃ 9 Å para Hg²⁺.
Passo 2
Explicando a teoria:
- Força iônica, I = ½∑c_j z_j², já sabemos que dá 0,85 M.
- A equação de Debye–Hückel estendida corrige o efeito do raio iônico no meio mais concentrado, por isso aparece o termo (1 + B a_i √I) no denominador.
Passo 3
Identificando variáveis para o nosso cátion Hg²⁺:
- z_i = +2 (carga do Hg²⁺)
- I = 0,85 M
- A = 0,509
- B = 0,328
- a_i = 9 Å
Passo 4
Substituindo na fórmula:
Calculemos passo a passo:
-
- Numerador:
- Denominador:
- Logo
Passo 5
Transformando pra γ:
Resposta
O coeficiente de atividade do Hg²⁺ em I = 0,85 mol·L⁻¹ é aproximadamente γ ≃ 0,31.