pode ser calculado da seguinte maneira:

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1 A atividade representa a concentração efetiva, levando em consideração o comportamento do soluto no seio da solução. Um íon em solução fica rodeado de outros íons de carga oposta à sua. A separação dos íons negativos dos íons positivos é impossível. A atividade (a x ) de uma espécie X é dada por, onde representa o coeficiente de atividade do soluto X. Por conveniência, este termo será considerado igual à unidade, assim, a concentração molar será igual à atividade da espécie em questão. Em geral, a atividade é menor que a sua correspondente concentração analítica, consequentemente, o coeficiente de atividade é em geral menor que a unidade. Quanto maior a concentração analítica, menor é a atividade correspondente; consequentemente quanto maior a concentração analítica menor é o valor do coeficiente de atividade. Em soluções extremamente diluídas a atividade se iguala a sua correspondente concentração analítica, consequentemente o coeficiente de atividade, nesses casos, é igual à unidade. Portanto, os valores de são. O coeficiente de atividade é função da força iônica (µ) presente na solução pode ser calculado da seguinte maneira: ; ou seja. Nestas, c i = concentração molar de cada espécie iônica presente na solução e Z i = carga de cada espécie iônica. Calcule a força iônica de a) NaNO 3 0,10 mol/l, b) Na 2 SO 4 0,01 mol/l e c) KBr 0,02 mol/l mais Na 2 SO 4 0,01 mol/l. a) Então, } = 0,1 M b) Então, } = 0,03 M

2 c) Então, } = 0,05 M Conhecendo a força iônica e usando a equação de Debye-Huqüel, é possível obter o valor do coeficiente de atividade do analito e aplicar este valor na expressão da atividade: (a 25 C), onde = coeficiente de atividade da espécie X ; Z x = carga da espécie X ; µ = força iônica da solução e α x = diâmetro efetivo do íon X hidratado (em nanômetros = 10-9 m). Esta equação também pode ser obtida nas seguintes formas: (a 25 C), onde = coeficiente de atividade de um íon de carga ± z e tamanho α (em picômetros = m) em uma solução aquosa de força iônica até µ 0,1 M, ou ainda - (a 25 C), onde f i = coeficiente de atividade da espécie i, Z i = carga da i, µ = força iônica da solução e α i = diâmetro efetivo de hidratação.

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4 1 - Calcule o coeficiente e a atividade do Hg 2 2+ numa solução de Hg(NO 3 ) 2 3,3 milimolar e também numa solução 0,005 mol/l em Hg(NO 3 ) 2.. } = 0,0099 M = 0,01 M Da tabela acima, o coeficiente é 0,661 quando µ = 0,01 M. Note que o tamanho do íon é 400 pm ou 0,4 nm. 0,0099 M = 0,02 M. } = Da Tabela acima (Tabela com os diâmetros), observa-se que o tamanho do íon Hg 2 2+ é de 0,4 nm = 900 pm. Temos assim que a expressão assume.. Logo, = 0, Calcule o coeficiente de atividade e a atividade do H 3 O + quando µ = 0,025 M. Da Tabela acima (Tabela com os diâmetros), observa-se que o tamanho do íon hidrônio é de 0,9 nm = 900 pm. Temos assim que a expressão assume.. Logo, = 0, (adaptado do exemplo 10.4 do Skoog Fundamentos de Química Analítica) Calcule a solubilidade de uma solução de Ba(IO 3 ) 2 em uma solução de Mg(IO 3 ) 2 0,033 mol/l e compare com a solubilidade, negligenciando as atividades. Calcule o erro relativo. DADOS: Kps = 1,57 x Pode-se observar que para valores muito elevados de força iônica, o coeficiente de atividade se afasta muito da unidade. Assim não é possível considerar a atividade igual à concentração da espécie.

5 Em soluções puras, o valor da força iônica é facilmente calculado, mas em soluções mais complexas é impossível calcular este parâmetro. Assim, torna-se necessário adicionar um tampão de força iônica para que seja possível avaliar o coeficiente de atividade. Esta solução é composta por um eletrólito forte, numa concentração relativamente elevada e maior que a soma das concentrações presentes na espécie na solução. Estes eletrólitos não podem modificar as propriedades das espécies presentes na solução. 4 (adaptado do exemplo do Harris Explorando a Química Analítica) Qual é o ph da água pura e em uma solução de NaCl 0,1 mol/l? 5 (adaptado do exemplo do Harris Explorando a Química Analítica) Calcule a concentração de iodo dissolvido em uma solução saturada contendo 2,5 mm de KNO 3? DADOS: Kps = 7,9 x 10 9 Referências 1. Harvey, D. Modern Analytical Chemistry. 1 a ed. McGraw-Hill Higher Education Harris, D. C. Explorando a Química Analítica. 4ª ed. LTC Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, Harris, D. C. Análise Química Quantitativa. 6ª ed. LTC Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, Skoog, D. A.; West, D. M.; Holler, F. J.; Crouch, S. R. Fundamentos de Química Analítica. 8ª ed. Pioneira Thomson Learning, São Paulo, 2006.