Exercícios Sugeridos - Capítulos 4 e 5

Exercícios Sugeridos Capítulo 4 D 43 E 41a 41b23 C 42a 43a 45a 410a 49a P 41 43 45 474849 Capitulo 5 D 51 53 55 E 51a 52a53a54a 55a 57a 58a 510a 512a 514a 515a 517a 518a P 51 53 555759 518 519 1 NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Atividades Solvente 2 Para soluções ideais Raoult Equação efetiva para soluções REAIS Alguns limites validos Introduzindo o coeficiente de atividade Comportamento não ideal para qualquer xA Ja vimos um caso particular Fração molar efetiva Raoult O estado padrão do solvente o líquido puro a 1 bar é obtido quando xa1 NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Atividades Soluto ideal 3 Soluções diluídas Ideais O soluto Henry É conveniente redefinir o potêncial químico padrão para a solução para obtermos novamente novo referencial Solução diluida Henry ideal como estado padrão O estado padrão do soluto de acordo com Henry é um estado hipotetico com soluto puro xB1 NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Atividades Soluto Real 4 Soluções reais soluto Novos limites Qual o potêncial químico do clorofórmio de acordo com Raoult a x02 E de acordo com Henry NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Atividades 5 Estados padrões são completamente arbitrários Definimos o potencial químico em termos da molalidade possui qual potencial padrão Podemos introduzir uma nova definição de atividade E com isso definir uma única expressão para o potencial químico possui qual valor para b1 a expressão ao lado assume qual forma quando b0 NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Estados Padrões 6 Normalmente é o que fazemos em química NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 7 Estados Padrões Biologia Em biologia o estado padrão com b1molkg pH0 não é útil para calcular o potencial químico relacionado a H O que fazer Redefinir o potêncial químico para algo mais relevante um pH7 Como podemos relacionar estes potênciais químicos G μH NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Funções de Excesso 83 Tratamento matemático β 0 endotérmico e β 0 exotérmico O que acontece aqui Para soluções regulares SE0 portanto o ΔG de mistura pode ser dado por NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Soluções Reais 9 Eq de Margules Para soluções reais a entropia de mistura é dada por Note que temos os limites O que acontece quando x1 Raoult ou x0 Henry Lembrese que se β0 ΔHE0 Eq de Margules Um β positivo interações desfavoráveis leva a uma maior pressão de vapor que o caso ideal NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Soluções Reais 10 NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Íons em Solução 11 Interações muito fortes Soluções quase sempre tem comportamento não ideal Uso de molalidade somente valido para soluções diluidas b 103 O potência químico de íons dissolvidos em água ideal é É impossível separar a contribuição do íon do íon Para um sistema ApBq com Usando e obtemos a mesma expressão acima p o potêncial real NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Debye Hückel 12 Para um par de íons Força Ionica NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Debye Hückel 13 O desvio de energai livre é igual ao trabalho de carregar o sistema na configuração ionica em solução justifique Como toda não idealidade foi colocada toda em Ɣ Carga nua Com os contra íons Qual o potencial a que as cargas estão submetidas Compimento de Debye NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Debye Hückel 14 Eq de Poisson Assumindo uma distribuição esférica Substituindo ɸi temos A densidade de carga pode ser encontrada usando Boltzmann Razão das concentrações Com ρzieNAcziFc ReferênciaBulk A densidade total Para EkT temos NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Debye Hückel 15 Usando RkNA e FeNA Zero Porque Solução neutra Temos que cbρ Portanto e O trabalho que precisamos calcular é o de carregar o íon sob a influência de sua atmosfera interações O potêncial na posição do íon é dado por r0 Ou para uma carga q qualquer NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Debye Hückel 16 O trabalho é portanto dado por Portanto No ultimo passo usamos que pzqz0 pz qz e spq multiplique por z por z e depois adicione A NMA211 CT3012 NMA211 CT3012 Debye Hückel 17