Soluções Eletrolíticas Lei limite de Debye- Hückel
Insuficiência da Teoria de Arrhenius Não considera possíveis interações eletroestáticas entre os íons O solvente representa um meio inerte sem participação nos processos que envolvem os íons Teoria que se aplica somente para os Eletrólitos fracos: Concentração iônica tão pequena que as interações interiônicas são de pouca influência
Lei limite de Debye- Hückel Idéia Principal - + + Atmosfera iônica en volta de cada íon + -
Atmosfera iônica - + + + -
Modelo para as propriedades do Íon + Propriedade de uma partícula neutra Propriedade do Íon Desvio em relação a uma espécie neutra Efeito da carga
Expressão do potencial químico do Íon atividade = molalidade + efeito da carga a = m = o + RT Ln a = o + RT Ln m = o + RT Ln m + RTLn = ´ + RT Ln Propriedade de uma espécie neutra Desvio devido à presença de cargas
= o + RT Ln m + RTLn = ´ + RT Ln ´: potencial químico de uma solução ideal diluída de mesma molalidade do que a solução iônica ´ = o + RT Ln m
Coeficiente de atividade médio = o + RT Ln m + RTLn + - Espécies Iônicas - = -´+ RT Ln - + = +´+ RT Ln + : Coeficiente de atividade médio i = io + RT Ln mi + RTLn Quantificar
Teoria da atração interiônica Debye-Hückel (1923) Atmosfera iônica +Ze - Valência dos íons Concentração iônica I Força Iônica
Força Iônica I (Lewis e Randall 1921) Valência dos íons Concentração iônica Contribuição das interações elétricas: RTLn A: Cte característica do solvente Cuidado logaritmo decimal ! Temperatura Cte dielétrica
Equação de Debye-Hückel Caso de soluções aquosas a 25o C A = 0,509 Para uma espécie iônica
Cuidado logaritmo Decimal i = io + RT Ln mi + RTLn Cuidado logaritmo Decimal ! Cuidado logaritmo Natural Determinação de a partir de :
Eletrólito 1 - 1 MA M + + A- Número total de íons = + + - = 2 Coeficiente de atividade médio Molalidade média m Atividade média a
Lei LIMITE de Debye-Hückel Equação linear reta Teoria Debye-Hückel Valor experimental Válida para soluções diluídas m < 0,01
Para soluções mais concentradas: Lei Limite