Experimento 1

EXPERIMENTO 1:
ATIVIDADE DOS ÍONS H+ EM SOLUÇÕES ÁCIDAS

1. Introdução

Atividade
Atividade de íons é uma medida do quanto as interações entre as moléculas numa solução ou em um gás não-ideal desviam da idealidade. A atividade é proporcional à concentração, x, por um fator conhecido como coeficiente de atividade, , que leva em consideração outros íons em solução. Assim numa solução ideal o coeficiente de atividade é aproximadamente igual a 1 e a atividade pode ser aproximada como igual à concentração.
Medidas de pH

Ao se colocar em contato duas soluções, uma de pH conhecido e outra de pH desconhecido, pode-se determinar a diferença de potencial que aparece entre os dois eletrodos da mesma natureza, mergulhados nas respectivas soluções, como em uma pilha de concentração. E então usa-se a equação de Nernst para determinar o pH desconhecido.
Para o eletrodo de vidro, as medidas de pH são parecidas com o que foi descrito acima. Existem membranas de vidro específicas, que são sensíveis à atividade dos íons H+, que proporciona o aparecimento de um potencial entre as superfícies interna e externa da mesma.
O potencial da membrana (E) é medido contra um eletrodo de referência conveniente e está relacionado ao pH através da expressão:

pH = E – Eg / 0,059

O pH pode ser calculado por:

pH = - log a

Para soluções ácidas fracas deve-se levar em consideração o grau de dissociação que é calculado por:

Teoria de Debye-Huckel
A intensidade e o alcance da interação coulombiana dos íons mostra que essa interação é a responsável pelos afastamentos em relação a idealidade das soluções iônicas.
A atmosfera iônica se apresenta mesmo em soluções eletricamente neutras: nas vizinhanças de um íon há um excesso de contra-íons, fazendo com que o potencial do íon diminua.
Sabe-se que a força iônica é calculada por:
I = ½ Zx2 mx
Onde: Zx = carga da espécie x mx = concentração da espécie x
Assim, pode-se