Questão (1(1,0)). Em uma planta de tratamento de efluentes, monitora-se a condutividade para controlar a concentração de eletrólitos.
A (25^{\circ} \mathrm{C}), uma solução de \mathrm{NaCl} 0,01 \mathrm{M} apresenta condutividade específica de (1,27 \times 10^{3} \mathrm{~S} \cdot \mathrm{~cm}{ }^{1}). Sabendo que \lambda^{+}(\mathrm{Na})=50,1 \mathrm{~S} \cdot \mathrm{~cm}^{2} \cdot \mathrm{~mol}^{1} e \lambda^{-}(\mathrm{Cl})=76,3 \mathrm{~S} \cdot \mathrm{~cm}^{2} \cdot \mathrm{~mol}{ }^{1}, calcule a condutância molar da solução.
A (25^{\circ} \mathrm{C}), uma solução de \mathrm{NaCl} 0,01 \mathrm{M} apresenta condutividade específica de (1,27 \times 10^{3} \mathrm{~S} \cdot \mathrm{~cm}{ }^{1}). Sabendo que \lambda^{+}(\mathrm{Na})=50,1 \mathrm{~S} \cdot \mathrm{~cm}^{2} \cdot \mathrm{~mol}^{1} e \lambda^{-}(\mathrm{Cl})=76,3 \mathrm{~S} \cdot \mathrm{~cm}^{2} \cdot \mathrm{~mol}{ }^{1}, calcule a condutância molar da solução.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a condutância molar da solução. Dados fornecidos pelo enunciado:
- Temperatura:
.
- Concentração da solução de NaCl:
.
- Condutividade específica (lida no enunciado):
. (Estou pegando esse valor diretamente do enunciado.)
- Condutâncias molares iônicas fornecidas:
e .
Pergunta explícita: calcular a condutância molar da solução (isto é,da solução dada).
Passo 2
Explicação das grandezas e da fórmula que vamos usar, passo a passo e com atenção às unidades.
- A condutividade específica (ou simplesmente condutividade) é denotada por
e tem unidade . Ela é a capacidade da solução de conduzir corrente por unidade de comprimento e área.
- A condutância molar (ou condutividade molar) é denotada por
e definida pela razão entre a condutividade específica e a concentração, isto é
Aqui
fica com unidade
se
está em
e
em
.
- Importante: a concentração foi dada em mol por litro (
). Para usar a fórmula diretamente com as unidades acima, convertemos para . A conversão é:
logo
- Portanto, com
temos
Observação didática rápida: outra forma de estimar a condutância molar (quando as condutâncias iônicas são dadas em
Passo 3
Agora aplicamos a fórmula com os números, com toda a conta mostrada.
Dados prontos para substituir:
Dados prontos para substituir:
Calculando
Dividindo potências de dez e o coeficiente:
Portanto
Passo 4
Interpretação do resultado e dica para a prova.
- Compare com a soma das condutâncias iônicas fornecidas:
O valor obtido experimentalmente (
) fica muito próximo de
; isso é ótimo: mostra consistência entre o valor medido de
e os valores iônicos fornecidos. Pequenas diferenças são normais por arredondamento ou por efeitos de interação iônica em concentrações finitas.
- Dica prática para a prova: sempre verifique unidades — transforme
para se estiver em . Se esquecer a conversão, o resultado sairá com ordem de grandeza errada.