04 ATIVIDADE ADRIANO BORGES

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Atividade 
 
 
O coeficiente de atividade é uma grandeza que permite 
relacionar a atividade e a concentração da espécie química 
no meio. 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Atividade 
 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
XX Xa ][
aX  atividade da espécie X 
[X]  concentração molar; 
X  grandeza adimensional chamada coeficiente de atividade 
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Atividade 
 
Propriedades do coeficiente de atividade () 
 
 é uma medida de quanto a espécie influencia o 
equilíbrio do qual participa: 
 
 Soluções diluídas   é mínima   =1  aX =[X] 
 A  moderada ( < 0,1)   < 1 
 A altos  ( > 0,1)   pode ser maior que 1. 
 
 Interpretação do comportamento da solução é mais 
difícil. 
 
 
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Disciplina: Química Analítica 
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Atividade 
 
Propriedades do coeficiente de atividade () 
 
Em soluções não muito concentradas: 
 
  independe do TIPO do eletrólito 
  depende apenas de  
 
 
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Atividade 
 
Propriedades do coeficiente de atividade () 
 
  1, para molécula não carregada 
(independentemente da força iônica); 
 
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Atividade 
 
Propriedades do coeficiente de atividade () 
 
Para uma determinada    de íons de mesma carga 
são aproximadamente iguais, pequenas variações são 
atribuídas ao tamanho do íon hidratado. 
 
 
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Disciplina: Química Analítica 
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Atividade 
 
Propriedades do coeficiente de atividade () 
 
 de um determinado íon  descreve seu comportamento 
em todos os equilíbrios em que ele participa. 
 
 
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Disciplina: Química Analítica 
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
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Disciplina: Química Analítica 
O efeito da força iônica µ sobre os coeficientes de atividade  
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
a) A medida que: 
 
   zero 
   1 
 aX  [X] 
 
 
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
 
 
b) Para uma determinada  , o coeficiente de atividade se 
distancia cada vez mais da unidade à medida que a carga 
da espécie iônica aumenta. 
 
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
 
 
 
c) µ    
 
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
 
 O coeficiente de atividade para uma molécula não 
carregada é aproximadamente unitário, independente da 
força iônica. 
 
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
 
 Em uma dada força iônica, os coeficientes de 
atividade dos íons de mesma carga são aproximadamente 
iguais . As pequenas variações que existem tem relação 
com o diâmetro efetivo dos íons hidratados. Exemplo: íons 
sódio e íons potássio. 
 
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
 
 O coeficiente de atividade de uma dada espécie 
descreve o comportamento efetivo da espécie em todos os 
equilíbrios em que ela participa. 
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Atividade 
 
Atividade, coeficiente de atividade e concentração 
 
 
Por exemplo, em uma dada força iônica, o coeficiente de 
atividade do cianeto (CN-) descreve dessa espécie em 
qualquer um dos equilíbrios: 
 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
HCN + H2O ↔ H3O+ + CN
- 
 
Ag+ + CN- ↔ AgCN(s) 
 
Ni2+ + 4CN- ↔ Ni(CN)4
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Atividade 
 
A Equação de Debye-Hückel 
 
 
Em 1923, Debye e Hückel utilizaram o modelo iônico para 
descrever uma equação que permitisse calcular o 
coeficiente de atividade de íons a partir suas cargas e de 
seu tamanho médio de íon hidratado. 
 
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Atividade 
 
A Equação de Debye-Hückel 
 
 
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Disciplina: Química Analítica 
 para   0,1 mol L-1 
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20,51
log
1 3,3
X
X
X
Z 

a 
 

 -Lnx 
Atividade 
 
A Equação de Debye-Hückel 
 
Onde: 
X = coeficiente de atividade da espécie X; 
 
ZX = carga da espécie X; 
 
  = força iônica da solução; 
 
ax = diâmetro efetivo do íon X hidratado em nanômetros 
(10-9 m); 
 
0,51 e 0,33  constantes (para soluções aquosas a 25 0C). 
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Atividade 
 
Força Iônica () 
 
É uma medida da concentração total de íons em solução. 
Quanto mais carregado for um íon, maior será sua 
participação no cálculo da força iônica. 
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Atividade 
 
Força Iônica () 
 
 
Força iônica é dada pela expressão: 
 
 
 
 
Onde: 
 
Z é a carga do íons; 
C é a concentração iônica. 
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Atividade 
 
Raios de hidratação (a) 
 
 
O raio de hidratação de um íon em solução aquosa é o raio 
efetivo do íon mais a espessura correspondente à camada 
de moléculas de água, que estão fortemente ligadas a ele. 
Nestas moléculas de água os dipolos elétricos são atraídos 
pelo íon em função de sua carga elétrica. 
Conseqüentemente, quanto maior a carga do íon, mais 
moléculas de solvente são atraídas por ele. 
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Atividade 
 
Raios de hidratação (a) 
 
 
Portanto, o raio hidratado do Mg2+ é maior que o do Na+. 
Quanto maior o raio do íon desprotegido, sem a camada de 
hidratação, mais difusa será sua carga elétrica e menos 
moléculas do solvente serão atraídas por ele. Neste sentido 
o raio de hidratação do K+ é menor do que o do Na+. 
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Atividade 
 
Atividade e coeficientes de atividade para íons a 25 
0C 
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Disciplina: Química Analítica 
 
Íon 
Coeficiente de atividade a  indicadas 
aX, nm 0,001 0,005 0,01 0,05 0,1 
H3O
+ 0,9 0,967 0,933 0,914 0,86 0,83 
Li+, C5H5COO
- 0,6 0,965 0,929 0,907 0,84 0,80 
Na+,IO3
-,HSO3
- , HCO3
-, H2PO4
-, H2AsO4
-, OAc-, 0,4-0,45 0,964 0,928 0,902 0,82 0,78 
OH-, F-, SCN-, HS-, ClO3
-, ClO4
-, BrO3
-, IO4
-, MnO4
- 0,35 0,964 0,926 0,900 0,81 0,76 
K+, Cl-, Br-, I-, CN-, NO2
-, NO3
-, HCOO- 0,3 0,964 0,925 0,899 0,80 0,76 
Rb+, Cs+, Tl+, Ag+, NH4
+ 0,25 0,964 0,924 0,898 0,80 0,75 
Mg2+, Be2+ 0,8 0,872 0,755 0,69 0,52 0,45 
Ca2+, Cu2+, Zn2+, Sn2+, Mn2+, Fe2+, Ni2+, Co2+, ftalato2- 0,6 0,870 0,749 0,675 0,48 0,40 
Sr2+, Ba2+, Cd2+, Hg2+, S2- 0,5 0,868 0,744 0,67 0,46 0,38 
Pb2+, CO3
2-, SO3
2-, C2O4
2- 0,45 0,868 0,742 0,665 0,46 0,37 
Hg2
2+, SO4
2-, S2O3
2-, CrO4
2-, HPO4
2- 0,40 0,867 0,740 0,660 0,44 0,36 
Al3+, Fe3+, Cr3+, La3+, Ce3+ 0,9 0,738 0,54 0,44 0,24 0,18 
PO4
3-, Fe(CN)6
3- 0,4 0,725 0,50 0,40 0,16 0,095 
Th4+, Zr4+, Ce4+, Sn4+ 1,1 0,588 0,35 0,255 0,10 0,065 
Fe(CN)6
4-, 0,5 0,57 0,31 0,20 0,048 0,021 Q
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