A constante de equilíbrio para a dissolução em água de um composto não iônico, como o éter dietílico
, pode ser escrita
Em baixa força iônica,
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
) de um sal como o NaCl é adicionada a uma solução aquosa, as moléculas neutras geralmente tornam-se menos solúveis. O coeficiente de atividade
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
Queremos entender como o coeficiente de atividade
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
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
de NaCl, ocorre o “salting out”: as moléculas neutras (como o éter) tornam-se menos solúveis, isto é,
diminui.
Passo 4
Como
é constante (propriedade termodinâmica da reação) e
para que o produto não mude e
caia,
deve aumentar de forma compensatória. Assim, sob alta força iônica,
torna-se maior.
Resposta
Em força iônica elevada, o coeficiente de atividade
aumenta.