Calcule a força iônica nas seguintes soluções aquosas:
.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a força iônica da solução aquosa de
cuja concentração é
. Informações dadas:
Passo 2
Método escolhido: usar a definição de força iônica. Vou explicar o conceito e a fórmula antes de aplicar. A força iônica é uma medida da “quantidade” de íons em solução ponderada pelo quadrado das suas cargas; ela é importante porque influencia propriedades coligativas, atividade iônica, constantes de equilíbrio etc. A fórmula é
onde:
Explicando com calma: cada íon contribui com sua concentração multiplicada pelo quadrado da sua carga; depois soma-se tudo e multiplica-se por
.
Passo 3
Determinar os íons formados na dissociação e suas concentrações estequiométricas. A dissociação do sal é:
Isto significa que para cada 1 mol do composto temos 2 mols de
e 1 mol de
. Portanto, a partir da concentração do sal
:
Passo 4
Identificar as cargas dos íons e calcular os quadrados das cargas:
Lembre que usamos o quadrado da carga, por isso o sinal não importa no valor final (apenas a magnitude).
Passo 5
Aplicar a fórmula da força iônica substituindo as concentrações e os quadrados das cargas:
Substituindo os números:
Calcule passo a passo:
Passo 6
Verificação rápida por intuição: o ânion tem carga
, então contribui mais por mol do que um íon monovalente; temos também dois cátions monovalentes. O valor
faz sentido numericamente frente a essa combinação (maior que a concentração do sal porque inclui contribuições de todos os íons e o efeito do quadrado da carga).
Passo 7
Exemplo extra (para fixar): solução
de
(dissociação
) tem
Assim você vê a aplicação direta da fórmula.