Comparação de Concentrações -Uma solução de NaCl tem
a
. Compare
para
e
Passo 1
O que o enunciado dá e o que pede (vamos com calma, você consegue!).
- Dado:
à . - Dado: duas concentrações:
e . - Pedido: calcular e comparar os potenciais químicos
correspondentes a cada concentração.
Observação importante (assunção que vou usar): vou tratar a solução como ideal e aproximar a atividade pela concentração (isto é,
com o estado padrão sendo
). Para NaCl real há coeficientes de atividade e conceito de potencial iônico médio, mas aqui faremos o cálculo ideal, que é o mais pedido em provas desse tipo.
Passo 2
Fórmula que vamos usar e o que cada símbolo significa.
A relação para o potencial químico de um soluto em solução ideal é
A relação para o potencial químico de um soluto em solução ideal é
onde:
-
é o potencial químico na condição dada (unidade: ou ); -
é o potencial químico-padrão (aqui ); -
é a constante dos gases, ; -
é a temperatura em kelvin (aqui ); -
é a atividade do soluto (vou usar e em porque o estado padrão é ).
Explicando de forma simples:
mede quanto a concentração se afasta do padrão
. Se
, então
e o termo
diminui
em relação a
.
Passo 3
Calcular
com unidades consistentes.
Passo 4
Calcular os logaritmos naturais das concentrações (usar notação decimal com vírgula).
Passo 5
Calcular os termos
e então
em
e converter para
.
Para
:
Convertendo para
:
Para
:
Convertendo para
:
Passo 6
Comparação e interpretação (em palavras, para decorar na prova):
-
é mais negativo que . Ou seja, ao diminuir a concentração o potencial químico do soluto diminui (ficando mais baixo) porque o termo fica mais negativo. - Diferença numérica:
ou seja,
é menor que
por aproximadamente
.