Determine o coeficiente de atividade de cada íon:
na solução de
0,1
.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede o coeficiente de atividade do íon F⁻ numa solução de CaF₂ 0,1 M, usando o modelo de Debye–Hückel estendido.
Conteúdo: equilíbrio iônico em solução, força iônica e equação de Debye–Hückel.
O que vamos precisar:
Conteúdo: equilíbrio iônico em solução, força iônica e equação de Debye–Hückel.
O que vamos precisar:
- calcular a força iônica
; - saber a equação de Debye–Hückel estendida:
onde
-
é a constante de Debye–Hückel ( a 25 °C), -
é a carga do íon, -
é o raio efetivo do íon (aqui ), -
é o parâmetro dado ( ).
Passo 2
Calcular a força iônica
da solução de CaF₂ 0,1 M.
Quando CaF₂ se dissocia, gera 0,1 M de Ca²⁺ (carga +2) e 0,2 M de F⁻ (carga –1).
Quando CaF₂ se dissocia, gera 0,1 M de Ca²⁺ (carga +2) e 0,2 M de F⁻ (carga –1).
Passo 3
Aplicar a fórmula de Debye–Hückel estendida ao F⁻ (
, usamos
):
Vamos calcular em pedaços:
-
. - Numerador:
. - Denominador:
- Logo
- Para achar
, invertemos o log:
Resposta
O coeficiente de atividade do íon F⁻ nessa solução é aproximadamente