Problema Desafiador. No Exemplo 10-5,
negligenciamos a contribuição do ácido
nitroso para a força iônica. Também usa264 FUNDAMENTOS DE QUÍMICA ANALÍTICA – EDITORA THOMSON
mos a solução simplificada para a concentração de íons hidrônio,
[H3O]
(a) Desenvolva uma solução iterativa para o
problema na qual você calcule realmente a força iônica, primeiro sem levar
em consideração a dissociação do ácido.
Avalie então os coeficientes de atividade
correspondentes para os íons usando a
equação de Debye-Hückel, calcule um
novo Ka e encontre um novo valor para
[H3O]. Repita o processo, mas utilize
as concentrações de [H3O] e [NO
2 ]
juntamente com o NaCl 0,05 mol L–1
para calcular uma nova força iônica;
uma vez mais, encontre os coeficientes
de atividades, Ka, e um novo valor para
[H3O]. Iteraja até que você obtenha dois
valores para [H3O] que sejam iguais
dentro de 0,1%. Quantas iterações você
precisou realizar? Qual o erro relativo
entre o seu valor final e o valor obtido no
Exemplo 10-5 sem a correção para as
atividades? Qual o erro relativo entre
o primeiro valor que você calculou e o
último? Talvez seja necessário utilizar
uma planilha eletrônica para auxiliá-lo
nesses cálculos.
(b) Agora realize os mesmos cálculos,
porém, dessa vez, determine a concentração de íons hidrônio usando a equação
quadrática ou o método das aproximações sucessivas a cada vez que você
avaliar uma nova força iônica. Que melhoria você observou em relação aos
resultados que obteve em (a)?
(c) Quando as correções para as atividades, como as que você fez em (a), são
necessárias? Que variáveis precisam
ser consideradas para se decidir se é
necessário fazer tais correções?
(d) Quando as correções, como as que
você fez em (b), são necessárias? Que
critérios você empregou para decidir se
essas correções deveriam ser feitas?
(e) Suponha que você esteja tentando determinar as concentrações de íons presentes em uma matriz complexa, como,
por exemplo, soro sangüíneo ou urina.
É possível fazer correções para as atividades em sistemas como estes? Explique sua resposta.
