Universidade do Estado do Rio de Janeiro Departamento de Fsico-Qumica Eletroqumica e Fenmenos de Superfcie - QUI 05-09556 Profa. Angela Sanches Rocha

2a Lista de exerccios

Questes gerais: 1) Quais as equaes que exprimem a condio de eletroneutralidade de uma soluo eletroltica? 2) Qual o objetivo da Teoria de Debye-Hckel? 3) Por que a lei limite de Debye-Hckel s vlida para solues diludas? Por que ela falha medida que a concentrao aumenta? 4) Como pode-se corrigir a lei limite de Debye-Hckel para solues concentradas?

Exerccios 1.1) Uma soluo aquosa 0,01 molal de sulfato ceroso, Ce2(SO4)3, tem coeficiente mdio de atividade igual a 0,171, a 25 oC. Quais os valores de m+, m-, m e a? Quanto vale a fora inica da soluo? Qual o valor do coeficiente mdio de atividade do sal utilizando a lei limite de Debye-Hckel? Este valor muito diferente do fornecido? Caso seja, explique o porqu. Considere A=1,1762 a 25 oC em escala molal Resp.: 0,15 molal e 0,065

1.2) Uma soluo contm sulfato de sdio 0,1 molal, sulfato cprico 0,3 molal e sulfato de zinco 0,05 molal. Considerando que os sais esto completamente dissociados, determinar a fora inica da soluo. Resp.: 1,7

1.4) O valor limite da solubilidade do cloreto de tlio, TlCl, em presena de KCl em gua a 25oC, para fora inica nula, de 0,01422 molal. Na presena de 0,025 molal de KCl a solubilidade do TlCl de 0,00869 molal. Calcular: a) o produto de solubilidade do TlCl, a 25oC b) o coeficiente mdio de atividade do TlCl na presena de 0,025 molal de KCl. Resp.: 2,022x10-4 e 0,831

1.5) A solubilidade do sulfato de brio em gua pura, a 25oC, vale 9,57x10-6 M. Estimar a solubilidade deste sal na presena de: a) 0,01M de cloreto de sdio; b) 0,01M de sulfato de sdio. Use a equao de Debye-Hckel na forma:

=||

1 +

onde: A = 1,1778 (L/mol)1/2 ; B = 0,3291x108 cm-1(L/mol)1/2 e a = 3. Obs.: 1 = 10-8 cm.

Resp.: 1,47x10-5 M e 3,69x10-8 M

1.6) Calcular a fora inica das solues: a) 0,1 mol kg-1 de KNO3 b) 0,1 mol kg-1 de Na2SO4 c) K NO3 0,05 mol kg-1 + Na2SO4 0,1 mol kg-1 d) 0,040 mol kg-1 K3[Fe(CN)6] + 0,030 mol kg-1 KCl + 0,050 mol kg-1 NaBr Resp.: 0,1 0,3 0,35 0,32

1.7) Calcular a fora inica de uma soluo em que foram dissolvidos KCl e K2SO4 de modo que as concentraes resultantes sejam de 0,1 e 0,2 mol kg-1 respectivamente. Resp.: 0,7

1.8) Calcular as massas de (a) NaCl (58,5 g.mol-1) e, separadamente, de (b) Ca(NO3)2 (164,0 g.mol-1) a adicionar a uma soluo de KNO3 a 0,150 mol. kg-1, contendo 500g do solvente, para elevar a fora inica a 0,250. Resp.: (a) 2,92 g (b) 2,73 g

1.9) Que molalidade tem uma soluo de CuSO4 com a mesma fora inica do KCl a 1,00 mol kg-1? Resp.: 0,25 mol. kg-1

1.10) Calcular o coeficiente mdio de atividade para as solues: a) NaCl 0,010 mol.kg-1 b) Na2SO4 0,0010 mol. kg-1 c) KCl 0,0050 mol. kg-1 d) CaCl2 0,0010 mol. kg-1 e) cido actico 0,10 mol. kg-1 com = 0,01331. Resp.: (0,89 0,88 0,92 0,88 0,96)

1.11) Calcule a fora inica de uma soluo contendo KCl 0,10 mmol.kg-1 e CuSO4 0,20 mmol.kg-1 e estime o coeficiente mdio de atividade do sulfato de cobre nessa soluo. Resp.: 9,0 x 10-4 0,87

1.12) Considere a soluo: Ca Cl2 0,00200 mol.kg-1 . Use a LLDH para calcular o coeficiente mdio de atividade dos ons e do eletrlito. Calcule tambm a atividade do sal. Resp.: (Ca2+) = 0,695 (Cl-) = 0,913 (CaCl2) = 0,830 a(CaCl2) = 0,0026