Soluções Eletrolíticas Lei limite de Debye- Hückel Insuficiência da Teoria de Arrhenius 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 do Íon Propriedade de uma partícula neutra + Efeito da carga Desvio em relação a uma espécie neutra 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) Concentração iônica Valência dos íons 1 2 I m i Zi 2 i Contribuição das interações elétricas: RTLn log A Z Z I ! Cuidado logaritmo decimal A: Cte característica do solvente Temperatura Cte dielétrica Equação de Debye-Hückel log A Z Z I Caso de soluções aquosas a 25o C A = 0,509 Para uma espécie iônica log i A Z 2 i I i = io + RT Ln mi + RTLn Determinação de a partir de : log A Z Z I Cuidado logaritmo Decimal Cuidado logaritmo Natural ! Eletrólito 1 - 1 MA Número total de íons + M + A = + + - = 2 Coeficiente de atividade médio Molalidade média m m m m Atividade média a a a a Lei LIMITE de Debye-Hückel log A Z Z I Equação linear log f ( I ) reta Teoria Debye-Hückel Valor experimental 100 I Válida para soluções diluídas m < 0,01 Para soluções mais concentradas: A Z Z I log 1 I log A Z Z I Lei Limite 100 I