3- O produto de solubilidade do AgCl em água, a 25^circ C, é KS=1,71 times 10^-10. Com base nessa informação:
a) calcule a atividade iônica média ( a pm ) do AgCl em uma solução aquosa saturada;
R: a pm=1,31 times 10^-5
b) considerando que a molalidade do AgCl em uma solução saturada possa ser considerada
igual à sua atividade iônica média, calcule a força iônica dessa solução;
R: I=1,31 times 10^-5
c) calcule o valor aproximado do coeficiente de atividade da prata ( gamma Ag^+) na solução saturada, a 25^circ C, empregando a Lei Limite de Debye-Hückel.
R: gamma pm=0,996

Passo 1

Beleza, o exercício é sobre solubilidade e efeitos iônicos em química analítica. A gente tem um sal 1:1, o AgCl, cujo produto de solubilidade em água a 25 °C é
KS = 1,71 times 10^-10
Queremos então:
a) calcular a atividade iônica média de AgCl na solução saturada;
b) usar essa “solubilidade” (que vamos tratar como molalidade) pra achar a força iônica ;
c) finalmente estimar o coeficiente de atividade do íon prata pela Lei Limite de Debye–Hückel.
O que vamos precisar:
  • Saber que, pra um sal 1:1, a solubilidade satisfaz .
  • Definição de atividade iônica média .
  • Fórmula da força iônica .
  • Lei Limite de Debye–Hückel: (aqui usamos só o termo principal, com em água a 25 °C).

Passo 2

(a) Calcular s = raizKS = raiz1,71times 10^-10 = 1,31times10^-5.
  1. Primeiro acho a solubilidade apm = raiza+,a- = raizscdot s = s = 1,31times10^-5 em mol/kg (ou mol/L, já que 1 kg≈1 L de água):
  1. Em um sal 1:1, as atividades iônicas são e . Na saturação ideal ( ) cada uma vale .
  2. A atividade iônica média é

Passo 3

(b) Calcular a força iônica I = tfrac12sumi mi zi^2, .
  1. Definição:
I = tfrac12l(scdot1^2 + scdot(-1)^2r) = tfrac12( s + s ) = s = 1,31times10^-5
onde é a molalidade e a carga. Aqui:
,
, .
2) Então

Passo 4

© Calcular log10gammai = -A,zi^2raizI, pela Lei Limite de Debye–Hückel.
  1. Fórmula simplificada (limite):
log10gamma+ = -0,509cdot(1)^2raiz1,31times10^-5 approx -0,00184
com gamma+ = 10^-0,00184 approx 0,996 em água a 25 °C e aqui .
2) Substituindo :
  1. Passando pra :

Resposta

a)
b)
c)

Exercícios relacionados