Lista de exercícios 3 – Físico Química II - AtividadeProf. Fabio Henrique Barros de Lima

[1] Como a lei de Raoult e a lei de Henry podem ser modificadas para descrever a pressão de vapor das soluções reais.

Rpta: pA=aA pA¿

pB=aB KB

[2] Use a constante de Henry do clorofórmio, Kc = 22 kPa, calculada em sala de aula, para calcular a atividade (a) e o coeficiente de atividade (γ) do clorofórmio em acetona a 25 °C, tratando-o primeiro como (a) solvente e (b) depois como soluto; (c) Faça o gráfico de γ contra x para os dois casos e discuta o comportamento para cada estado padrão escolhido.

Rpta:Lei de Raoult:cloroformo como solventea atividade 0 0.12 0.28 0.49 0.75 1.0Ycoeficiente 0.60 0.70 0.82 0.94 1.0

Lei de Henry:cloroformo como solutoa atividade 0 0.21 0.50 0.86 1.33 1.78Ycoeficiente 1 1.05 1.25 1.43 1.66 1.78

[2] Com os valores de pressão parcial e fração molar para o clorofórmio a 35.7 °C, na tabela abaixo, calcule a atividade (a) e o coeficiente de atividade (γ) do clorofórmio nas

xc 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Pc/kPa 0 4.7 11 18.9 26.7 36.4PAc/kPa 46.3 33.3 23.3 12.3 4.9 0

três soluções. (Sugestão: um valor mais acurado de Kc é encontrado construindo o gráfico de p/ x vs. x e extrapolando x = 0).

xc 0.059 0.123 0.185

Pc/kPa 44.0 42.2 39.5

Rpta:

Solução 1: ver no Excel

[3] O que é atividade? Como a atividade se distingue da concentração? Qual a diferença entre o estado padrão solvente e o estado padrão soluto? Para quais das grandezas abaixo, a escolha do estado padrão afeta o seu valor: μi , μi

° , γi e a i.

[4] Descreva as características gerais da teoria de Debye-Huchel, escrevendo as principais equações.

Rpta:

A teoria de Debye-Huckel, dos coeficientes de atividade das soluções eletrolíticas, baseia-se na suposição de que as interações coulombianas entre os ions são dominantes em relação às outras interações, como do tipo solvente-solvente e solvente-ion. A atmosfera iônica possui simetria esférica em torno do contra-íon, isto anula a carga do contra-íon.

[5] Calcule a força iônica da solução de (a) 0,10 mol Kg -1 KCl e (b) 0,20 mol Kg-1

CuSO4.

Rpta:

Para KCl => 0.1

Para CUSO4 => 0.4

[6] Usando a lei limite de Debye-Huckel, calcule o valor do coeficiente de atividade médio em 10-4 mol kg-1 de HCl, CaCl2 e ZnSO4 a 25 °C.

Rpta.

Forca iônica I Coeficiente atividadeHCl 10^-4 0.988CaCl2 3*10^-4 0.96ZnSO4 4*10^-4 0.910