Calcule a força iônica nas seguintes soluções aquosas:
Passo 1
O enunciado pede para calcular a força iônica da solução aquosa de
com concentração
.\n
Informações dadas:
Informações dadas:
- Soluto:
. - Concentração do sal:
. - A solução é aquosa e, presumivelmente, o sal se dissocia completamente em íons.
Passo 2
Definição e fórmula da força iônica: a força iônica
de uma solução é uma medida da contribuição dos íons à condutividade/eletrostática da solução e é dada por
Explicando a fórmula de forma didática:
-
é a força iônica (em ). - A soma
é tomada sobre todos os tipos de íons presentes na solução. -
é a concentração molar do íon (em ). -
é a carga elétrica do íon (por exemplo, , , , etc.). - O quadrado
aparece porque tanto cargas positivas quanto negativas aumentam a força iônica do mesmo modo (o sinal cai ao quadrado). - O fator
evita dupla contagem quando somamos todas as contribuições dos íons (é parte da definição matemática da força iônica).
Passo 3
Dissociação do sal e concentrações dos íons:
-
se dissocia completamente em água segundo
- Assim, a concentração de
é e a concentração de também é (cada fórmula unitária gera um de cada íon). - As cargas são
e . Note que usaremos para ambos.
Passo 4
Aplicando a fórmula com os valores encontrados:
Substituindo
,
e
:
Portanto, a força iônica numérica é
.
Passo 5
Dica prática para prova: para eletrólitos do tipo 1:1 (um cátion monovalente e um ânion monovalente), como
,
,
, a força iônica é numericamente igual à concentração do sal. Ou seja, para esses sais
. Isso economiza tempo na hora da prova.