exercicio de analitica 2

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Universidade Federal do Amapá
Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas
Curso de Licenciatura em Química
Química Analítica I
Aula 2: Força Iônica, Atividade, Coeficiente de Atividade e Tratamento Sistemático do Equilíbrio Químico
Prof. Dr. Alex Rodrigues
Acadêmico: Wanderlena Malaquias da Gama
EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM
I) Resolva os exercícios abaixo. Após resolvê-los, faça o upload até o dia 16 de dezembro de 2020 no seguinte link: https://forms.gle/Kckq84rri1C5edsL6 até as 22h00 do dia 17 de dezembro de 2020.
1) Calcule a força iônica para as soluções abaixo:
a) 0,040 mol/L de FeSO4
R: I = ½ [0,04 x(+2)2 +0,04 x (-2)2] = 0,16
b) 0,20 mol/L de (NH4)2CrO4
R: I = ½ [0,4 x(+1)2+0,2 x (- 2)2] = 0,6
c) 0,060 mol/L de La(NO3)3 e 0,030 mol/L de Fe(NO3)2
R: I=½[0,06x(+3)2+0,06x3x (- 1)2+0,03x(+3)2+0,03x3 x (-1)2] =
[0,54+0,18+0, 27+0,09]/2= 0,54
2) Desconsiderando qualquer efeito provocado pela variação de volume, você esperaria que a força iônica aumentasse, diminuísse ou permanecesse essencialmente constante pela adição de NaOH a uma solução diluída de:
a) Cloreto de Magnésio (forma-se Mg(OH)2 (s))?
R: MgCl2+2NaOH Mg(OH)2(s)+2NaCl
Só cloreto de magnésio: I= [C(+2)2+2C(-1)2] /2= 3C 
 Só cloreto de sódio: I=[2C(+1)2+2C(-1)2] / 2= 2C
 ∆I=3C–2C=C
 
b) Ácido clorídrico?
R: HCl + NaOH NaCl + H2O
 Só ácido clorídrico: I=[C(+1)2+ C(-1)2] /2= C 
Só cloreto de sódio: I=[C(+1)2 + C(- 1)2]/ 2= C 
∆I=C–C=0 
c) Ácido acético?
R: CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O 
 I=0; Só o ácido acético que é eletrólito fraco e não contribui para I) 
 Só acetato de sódio: I= [C(+1)2+C(-1)2]/2= C 
∆I=C–0=C
3) Faça uma distinção entre:
a) Atividade e coeficiente de atividade;
R: Atividade é a concentração molar efetiva de um íon em uma solução contendo eletrólitos fortes e coeficiente de atividade, é um fator para corrigir a concentração molar analítica desse íon na solução na presença desses eletrólitos fortes. O coeficiente de atividade é um fator adimensional que leva em consideração as interações eletrostáticas desse íon com todos os eletrólitos fortes presentes na solução.
b) Constante de equilíbrio termodinâmica e baseada em concentração
 R: Constante de equilíbrio termodinâmica (Ko) é determinada em atividade, onde já estão consideradas todas as interações de cada íon com a força iônica da solução (independe da força iônica da solução); já a constante de equilíbrio baseadas em concentrações molares (constante de equilíbrio cinética – K) são dependentes da força iônica da solução.
.
4) Liste as propriedades gerais dos coeficientes de atividade.
5) Explique porque a solubilidade de um composto iônico aumenta com o aumento da força iônica da solução?
 R: Com o aumento da força iônica há um aumento da atmosfera iônica em volta dos íons do composto iônico diminuindo a interação entre esses íons e o precipitado; Com isso, para tentar restabelecer o equilíbrio, o precipitado se dissolve mais (aumenta a solubilidade do composto pouco solúvel).
6) Calcule o coeficiente de atividade de Zn2+ quando µ = 0.083 M usando a Equação de Debye-Hückel e interpolação linear. 
R:0,42
7) Escreva o balanço de carga para uma solução contendo 
R: [H3O +] + 2 [Ca2+] + [K+] = [OH-] + 2 [CO3 2- ] + [ClO4 -] + [HCO3 -].
8) Considere a dissolução do composto X2Y3, que produz . Use o balanço de massa para determinar a expressão para [Y2-] em termo de outras concentrações. Simplifique sua resposta ao máximo.
9) Escreva o balanço de massa para uma solução de Fe2(SO4)3 se as espécies presentes são .
10) Utilizando o tratamento sistemático do equilíbrio, calcule a solubilidade molar de Mg(OH)2 em água, considere as seguintes reações:
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Química Analítica I
 
Aula 
2
: 
Força Iônica, 
Atividade
, Coeficiente de Atividade
 
e 
Tratamento Sistemático do Equilíbrio
 
Químico
 
Prof. Dr. Alex 
Rodrigue
s
 
Acadêmico: 
Wanderlena
 
Malaquias da G
ama
 
 
EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM
 
 
I)
 
Resolva os exercícios abaixo. Após resolvê
-
los, faça o upload 
até o dia 16 de 
dezembro de 2020 no seguinte link:
 
https://forms.gle/Kckq84rri1C5edsL6
 
até 
as 22h00
 
do dia 17 de dezembro de 2020.
 
 
1)
 
Calcule a força iônica 
para as soluções abaixo:
 
a)
 
0
,
040 mol/L de FeSO
4
 
R: I = 
½
 
[0,04 x(+2
)
2
 
+0,04 
x
 
(
-
2
)
2
] = 0,16
 
b)
 
0
,20 mol/L de (NH
4
)
2
CrO
4
 
R: I = 
½
 
[0,4 x(+1
)
2
+0,2 x
 
(
-
 
2
)
2
] = 0,
6
 
c)
 
0,060
 
mol/L de La(NO
3
)
3
 
e 
0,030 mol/L de Fe(NO
3
)
2
 
R: I=
½
[0,06x(+3
)
2
+0,06x3x
 
(
-
 
1
)
2
+0,03x(+3
)
2
+0,03x3 
x
 
(
-
1
)
2
]
 
=
 
[0,54+0,18+0
,
 
27+0,09]/2=
 
0,5
4
 
2)
 
D
esconsiderando qualquer efeito provocado pela variação de volume
, você esperaria 
que a força iônica 
aumentasse, diminuísse ou perman
ecesse essencialmente constante
 
pela adição de NaOH a uma solução diluída de:
 
a)
 
Cloreto de Magnésio (forma
-
se Mg(OH)
2
 
(s)
)?
 
R: MgC
l
2
+2NaOH
 
 
 
 
 
Mg(OH
)
2
(s
)
+2
N
aC
l
 
S
ó cloreto 
de magnésio
: I=
 
[C(+
2)
2
+2C(
-
1)
2
]
 
/2=
 
3C 
 
 
S
ó cloreto 
de sódio
: I=[2C(+1)
2
+2C(
-
1)
2
]
 
/
 
2=
 
2C
 
 
?
I=3C
–
2C=C
 
 
 
b)
 
Ácido clorídrico?
 
R: HCl
 
+
 
NaOH
 
Na
Cl
 
+
 
H
2
O
 
 
S
ó ácido c
lorídrico
: I=[C(+1)
2
+
 
C(
-
1)
2
]
 
/2=
 
C 
 
S
ó cloreto 
de sódio
: I=[C(+1)
2
 
+
 
C(
-
 
1)
2
]/
 
2=
 
C 
 
?
I=C
–
C=0
 
 
 
c)
 
Ácido acético?
 
R: CH
3
COOH+NaOH
 
CH
3
COONa+H
2
O 
 
 
 
I=0
;
 
S
ó 
o 
áci
do acético que é ele
trólito fraco e não c
ontribui para I) 
 
 
 
S
ó acetato
 
de sódio
: I=
 
[C(
+1)
2
+C(
-
1)
2
]/2=
 
C 
 
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Tratamento Sistemático do Equilíbrio Químico 
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EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 
 
I) Resolva os exercícios abaixo. Após resolvê-los, faça o upload até o dia 16 de 
dezembro de 2020 no seguinte link: https://forms.gle/Kckq84rri1C5edsL6 até 
as 22h00 do dia 17 de dezembro de 2020. 
 
1) Calcule a força iônica para as soluções abaixo: 
a) 0,040 mol/L de FeSO
4
 
R: I = ½ [0,04 x(+2)
2 
+0,04 x (-2)
2
] = 0,16 
b) 0,20 mol/L de (NH
4
)
2
CrO
4
 
R: I = ½ [0,4 x(+1)
2
+0,2 x (- 2)
2
] = 0,6 
c) 0,060 mol/L de La(NO
3
)
3
 e 0,030 mol/L de Fe(NO
3
)
2
 
R: I=½[0,06x(+3)
2
+0,06x3x (- 1)
2
+0,03x(+3)
2
+0,03x3 x (-1)
2
] = 
[0,54+0,18+0, 27+0,09]/2= 0,54 
2) Desconsiderando qualquer efeito provocado pela variação de volume, você esperaria 
que a força iônica aumentasse, diminuísse ou permanecesse essencialmente constante 
pela adição de NaOH a uma solução diluída de: 
a) Cloreto de Magnésio (forma-se Mg(OH)
2 (s)
)? 
R: MgCl
2
+2NaOH Mg(OH)
2
(s)
+2NaCl 
Só cloreto de magnésio: I= [C(+2)
2
+2C(-1)
2
] /2= 3C 
 Só cloreto de sódio: I=[2C(+1)
2
+2C(-1)
2
] / 2= 2C 
 ?I=3C–2C=C 
 
b) Ácido clorídrico? 
R: HCl + NaOH NaCl + H
2
O 
 Só ácido clorídrico: I=[C(+1)
2
+ C(-1)
2
] /2= C 
Só cloreto de sódio: I=[C(+1)
2
 + C(- 1)
2
]/ 2= C 
?I=C–C=0 
 
c) Ácido acético? 
R: CH
3
COOH+NaOH CH
3
COONa+H
2
O 
 I=0; Só o ácido acético que é eletrólito fraco e não contribui para I) 
 Só acetato de sódio: I= [C(+1)
2
+C(-1)
2
]/2= C