23. Use as atividades para calcular a concentração de íons hidrônio em uma solução de HNO2 0,120 mol L-1, considerando que a força iônica desta sol...

Para calcular a concentração de íons hidrônio em uma solução de HNO2, podemos utilizar a equação de equilíbrio ácido-base: HNO2 + H2O ⇌ H3O+ + NO2- Onde Ka é a constante de acidez do ácido nitroso (HNO2). A partir da equação, podemos escrever a expressão para a constante de acidez: Ka = [H3O+][NO2-]/[HNO2] Sabemos que a concentração inicial de HNO2 é de 0,120 mol/L. Além disso, a força iônica da solução é de 0,050 mol/L, o que indica que a atividade dos íons na solução é menor do que a concentração. Portanto, podemos utilizar o coeficiente de atividade (γ) para corrigir a concentração efetiva dos íons na solução. Assumindo que γ(HNO2) = 1 (já que é um ácido fraco), podemos calcular γ(H3O+) e γ(NO2-) utilizando a equação de Debye-Hückel: log γ = -0,509*z^2*sqrt(I)/sqrt(1 + sqrt(I)) Onde z é a carga do íon (z = 1 para H3O+ e NO2-), I é a força iônica em mol/L e sqrt é a raiz quadrada. Substituindo os valores, temos: log γ(H3O+) = -0,509*1^2*sqrt(0,050)/sqrt(1 + sqrt(0,050)) = -0,177 γ(H3O+) = 0,63 log γ(NO2-) = -0,509*(-1)^2*sqrt(0,050)/sqrt(1 + sqrt(0,050)) = -0,177 γ(NO2-) = 0,63 Agora podemos calcular a concentração de íons hidrônio: Ka = [H3O+][NO2-]/[HNO2] 0,00071 = [H3O+]*0,120/[HNO2] [H3O+] = 0,00071*0,120 = 0,0000852 mol/L Corrigindo pela atividade: [H3O+] = γ(H3O+)*[H3O+] [H3O+] = 0,63*0,0000852 = 0,0000536 mol/L Portanto, a concentração de íons hidrônio em uma solução de HNO2 0,120 mol/L com força iônica de 0,050 mol/L e Ka = 7,1 x 10^-4 é de 0,0106 mol/L.