Questão 8 - “O efeito da adição de eletrólitos sobre os equilíbrios químicos é independente da natureza química do eletrólito, mas depende de uma propriedade da solução denominada força iônica.” Sabendo que a força iônica está relacionada com a concentração de íons de um sal dissolvido em solução, determine a força iônica de uma solução preparada pela adição de 50 mL H 2 O a 250 mL de nitrato de magnésio
.
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Passo 1
Vamos organizar o que o enunciado nos deu e o que ele pede. Dados fornecidos:
- Concentração inicial do nitrato de magnésio:
. - Volume da solução inicial:
. - Volume de água adicionada:
.
O que se pede:
- Determinar a força iônica
da solução final após a adição de água.
Observação útil: o volume total final é a soma dos volumes:
.
Passo 2
Calcular a concentração final do sal após diluição. Usamos a relação da diluição (massa de soluto constante):
Substituindo os valores (notando que as unidades de volume cancelam se ambos em mL):
Para facilitar, fica
(ou
).
Passo 3
Entender a dissociação do sal na solução. O nitrato de magnésio se dissocia completamente (sal solúvel) segundo:
Isso significa que, para cada mol de
dissolvido, forma-se
mol de
e
mols de
. Portanto, as concentrações iônicas finais são:
Passo 4
Apresentar a fórmula da força iônica e explicar cada termo. A força iônica é definida por
onde:
-
é a concentração molar do íon (em ); -
é a carga do íon (número inteiro, com sinal; na fórmula usa-se o quadrado , então o sinal não importa).
No nosso caso há dois íons relevantes:
com
e
com
.
Passo 5
Calcular a força iônica aplicando a fórmula e os valores obtidos:
Substituindo os números:
Calculemos as parcelas:
Somando:
Aplicando o fator
:
Passo 6
Resumo e dica prática: a ideia chave é (1) ajustar a concentração pelo efeito da diluição, (2) usar a estequiometria da dissociação para obter as concentrações dos íons, e (3) aplicar
. Com prática isso vira procedimento rápido na prova — respira, segue os três passos e manda ver!