A constante de equilíbrio para a dissolução em água de um composto não iônico, como o éter dietílico \left(\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{OCH}_{2} \mathrm{CH}_{3}\right), pode ser escrita
\text { éter }(l) \rightleftharpoons \text { éter }(a q) \quad K=[\text { éter }(a q)] \gamma_{\\\text { éter }}éééé
Em baixa força iônica, \gamma \approx 1 para todos os compostos não iônicos. Em força iônica elevada, o éter e a maioria das outras moléculas neutras podem ser retirados da solução aquosa. Ou seja, quando uma concentração alta (geralmente >1 \mathrm{M} ) de um sal como o NaCl é adicionada a uma solução aquosa, as moléculas neutras geralmente tornam-se menos solúveis. O coeficiente de atividade \gamma_{\\\text { éter }}é aumenta ou diminui em força iônica elevada?

Passo 1

O enunciado trata da constante de equilíbrio da dissolução em água de um composto não iônico, no caso o éter dietílico, dada por
\text{éter}(l)\rightleftharpoons \text{éter}(aq) \quad K = [\text{éter}(aq)]\,\gamma_{\text{éter}}éééé
Queremos entender como o coeficiente de atividade \gamma_{\text{éter}}é reage quando se aumenta a força iônica da solução (isto é, quando se adiciona muito sal).

Passo 2

Em baixa força iônica (solução pouco salina) vale
\gamma_{\text{éter}}\approx 1é
porque não há interações iônicas fortes que afetem a atividade do éter, de modo que a concentração efetiva (atividade) é quase igual à concentração molar.

Passo 3

Ao elevar a força iônica, por exemplo adicionando >1\\ \mathrm{M} de NaCl, ocorre o “salting out”: as moléculas neutras (como o éter) tornam-se menos solúveis, isto é, [\text{éter}(aq)]é diminui.

Passo 4

Como K é constante (propriedade termodinâmica da reação) e
K = [\text{éter}(aq)]\,\gamma_{\text{éter}},éé
para que o produto não mude e [\text{éter}(aq)]é caia, \gamma_{\text{éter}}é deve aumentar de forma compensatória. Assim, sob alta força iônica,
\gamma_{\text{éter}} = \frac{K}{[\text{éter}(aq)]}éé
torna-se maior.

Resposta

Em força iônica elevada, o coeficiente de atividade \gamma_{\text{éter}}é aumenta.

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