2 lista exercícios

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ELETROQUÍMICA	
  2a	
  Lista	
  de	
  exercícios	
  
Prof.	
  Elton	
  Sitta	
  
	
  
1	
   a)	
   Calcule	
   a	
   força	
   iônica	
   de	
   uma	
   solução	
   que	
   é	
   composta	
   por	
   0,1	
   mol/kg	
   de	
   KCl	
   e	
  0,2	
  mol/kg	
  de	
  CuSO4.	
  	
  
b)	
  Qual	
  é	
  a	
  força	
  iônica	
  de	
  uma	
  solução	
  resultante	
  da	
  adição	
  de	
  5	
  g	
  de	
  KCl	
  e	
  5	
  g	
  de	
  FeCl3	
  a	
  100	
  g	
  de	
  água?	
  	
  
c)	
  Qual	
  a	
  molalidade	
  de	
  uma	
  solução	
  de	
  CuSO4	
  para	
  que	
  esta	
  tenha	
  a	
  mesma	
  força	
  iônica	
  de	
  uma	
  solução	
  de	
  KCl	
  1	
  mol/Kg?	
  
2	
   Usando	
  a	
  lei	
  limite	
  de	
  D-­‐H,	
  calcule	
  o	
  valor	
  de	
  γ±	
  em	
  soluções	
  aquosas	
  de	
  HCl	
  e	
  CaCl2	
  quando	
  as	
  concentrações	
  são	
  0,0001	
  e	
  0,001	
  mol/kg	
  a	
  25	
  ºC.	
  
3	
   Os	
  coeficientes	
  de	
  atividade	
  iônico	
  médio	
  para	
  soluções	
  aquosas	
  0,1	
  mol/kg	
  dos	
  cloretos	
  de	
  metais	
  alcalinos	
  decrescem	
  na	
  ordem	
  γ±	
   (LiCl)	
  =	
  0,790	
  >	
  γ±	
   (NaCl)	
  =	
  0,778	
  >	
  γ±	
   (KCl)	
  =	
  0,770	
  >	
  γ±	
  (CsCl)	
  =	
  0,756.	
  Explique	
  esta	
  tendência.	
  
4	
   -­‐	
  Para	
  o	
  cloreto	
  de	
  prata	
  a	
  25	
  ºC,	
  Kps	
  =	
  1,77	
  x	
  10-­‐10.	
  Estime	
  a	
   solubilidade,	
  S,	
  do	
  AgCl	
  em	
  soluções	
  de	
  KNO3	
  0,001;	
  0,01;	
  0,1	
  e	
  1,0	
  mol/kg,	
  sabendo-­‐se	
  que	
  os	
  valores	
  de	
  γ±	
  para	
  estas	
  soluções	
  são:	
  0,966;	
  0,914;	
  0,800	
  e	
  0.686,	
  respectivamente.	
  
5	
   a)	
  Calcule,	
  usando	
  a	
  lei	
  limite	
  D-­‐H,	
  os	
  valores	
  de	
  coeficiente	
  de	
  atividade	
  iônico	
  médio	
  (γ±)	
  para	
   cada	
   um	
   dos	
   sais	
   (nitrato	
   de	
   sódio;	
   nitrato	
   de	
   cálcio;	
   nitrato	
   de	
   alumínio),	
   ao	
  preparar	
   com	
   eles	
   suas	
   respectivas	
   soluções	
   aquosas	
   a	
   1,00	
   x	
   10-­‐3	
   mol	
   kg-­‐1,	
   a	
   25	
   °C.	
  Compare	
  e	
  explique	
  os	
  resultados	
  obtidos.	
  
b)	
  Qual	
  seria	
  o	
  valor	
  de	
  γ± para	
  o	
  nitrato	
  de	
  alumínio,	
  se	
  na	
  solução	
  acima	
  tivesse	
  também	
  0,0100	
   mol	
   kg-­‐1	
   de	
   NaCl?	
   (para	
   este	
   caso,	
   use	
   também	
   a	
   lei	
   estendida	
   de	
   D-­‐H,	
  considerando	
  a	
  constante	
  aB	
  =	
  1,4).	
  Compare	
  e	
  explique	
  os	
  resultados	
  obtidos.	
  
c)	
  Sabendo	
  que	
  o	
  valor	
  de	
  A	
  na	
  Lei	
  limite	
  de	
  D-­‐H	
  é	
  maior	
  em	
  solução	
  etanólica	
  do	
  que	
  em	
  solução	
   aquosa,	
   os	
   valores	
   de	
   γ± calculados	
   no	
   item	
   a)	
   seriam	
   maiores	
   ou	
   menores?	
  Explique	
  sua	
  resposta.	
  
6	
   Calcule	
  a	
  solubilidade	
  do	
  Ag(CH3COO)	
  (Kps	
  =	
  4.4x10-­‐3)	
  em	
  solução	
  aquosa	
  a	
  25	
  oC.	
  Quais	
  a	
  mudanças	
  esperadas	
  neste	
  valor	
  ao	
  se	
  adicionar	
  AgNO3	
  ou	
  KClO4	
  a	
  esta	
  solução.	
  Estime,	
  utilizando	
   a	
   lei	
   limite	
   de	
   D-­‐H,	
   a	
   variação	
   de	
   S0	
   quando	
   0,03	
   mol	
   kg-­‐1	
   de	
   KClO4	
   são	
  adicionados	
  à	
  solução	
  acima.	
  
7	
   (a)	
  O	
  que	
  é	
  o	
  número	
  de	
  hidratação	
  e	
  como	
  ele	
  varia	
  com	
  o	
  raio	
  iônico	
  para	
  íons	
  de	
  mesma	
  carga.	
  (cátion	
  e	
  ânions).	
  
	
   (b)	
   Porque	
   as	
   mobilidades	
   iônicas	
   do	
   H+	
   e	
   do	
   OH-­‐	
   são	
   tão	
   altas	
   em	
   soluções	
   aquosas	
  quando	
  comparadas	
  com	
  íons	
  de	
  mesma	
  carga	
  e	
  tamanho.	
  
	
   (c)	
   O	
   que	
   é	
   potencial	
   químico	
   do	
   eletrólito	
   e	
   porque	
   há	
   necessidade	
   de	
   utiliza-­‐lo	
   na	
  termodinâmica	
  de	
  soluções	
  eletrolíticas.