Calcule a força iônica nas seguintes soluções aquosas:
Passo 1
O enunciado pede: "Calcule a força iônica nas seguintes soluções aquosas:
"\n
Informações dadas:
com concentração
\n
com concentração
\n
Assume-se solução aquosa onde esses sais se dissociam conforme suas fórmulas (isto é, nitratos solúveis e fortes eletrólitos).
Informações dadas:
Assume-se solução aquosa onde esses sais se dissociam conforme suas fórmulas (isto é, nitratos solúveis e fortes eletrólitos).
Passo 2
O que é força iônica e qual a fórmula que vamos usar?\n
A força iônica é uma medida da “quantidade” de carga iônica presente na solução. A fórmula padrão é
A força iônica
onde:
-
é a concentração molar do íon (em );\n -
é a valência (carga) do íon (por exemplo , );\n - o quadrado
faz com que apenas a magnitude da carga importe (sinal não entra);\n - o fator
evita contar duas vezes as interações iônicas (é parte da definição matemática da força iônica).\n
Vou aplicar essa fórmula somando a contribuição de cada espécie iônica presente.
Passo 3
Determinar as concentrações de cada íon após dissociação completa.\n
Cada fórmula se dissocia assim:
\n
\n
Portanto as concentrações são:
(uma unidade por fórmula)\n
\n
vem de ambos:
. Calculando,
Cada fórmula se dissocia assim:
Portanto as concentrações são:
logo
Passo 4
Aplicar a fórmula para a contribuição de
.\n
Aqui e
. Então
Aqui
Calculemos passo a passo:
Portanto
Passo 5
Contribuição de
.\n
Aqui e
. Assim
Aqui
Calcule:
Logo
Passo 6
Contribuição de
.\n
Aqui e
(o sinal não importa pois usamos
). Então
Aqui
Calcule:
Logo
Passo 7
Somar todas as contribuições para obter a força iônica total.\n
Somando:
Somando:
Calcule:
Portanto a força iônica da solução é
.\n
Dica rápida para lembrar: íons com cargas altas ( ,
, etc.) contribuem muito mais porque aparece
.
Dica rápida para lembrar: íons com cargas altas (
Passo 8
Exemplo extra curto (para fixar):\n
Se você tivesse de
completamente dissociado,
e
. Então
Se você tivesse
Isso mostra que sais 1:1 têm
igual à sua concentração, enquanto sais com íons multivalentes elevam muito
.