Flashcard FC786024
Como a mobilidade iônica u influencia o coeficiente de difusão D e o fluxo difusivo entre soluções?
Química
Instituto AOCP · 2021
Como a mobilidade iônica u influencia o coeficiente de difusão D e o fluxo difusivo entre soluções?
Mostrar resposta e comentário
Resposta
Maior mobilidade resulta em maior coeficiente de difusão D e, portanto, maior fluxo difusivo para o mesmo gradiente de concentração.Explicação:
A relação de Einstein-Nernst para íons monovalentes é \(D = u\,\dfrac{RT}{F}\), onde R é a constante dos gases, T a temperatura absoluta e F a constante de Faraday.
O fluxo difusivo unidimensional segue \(J = -D\,\dfrac{dC}{dx}\), assim maior \(u\) implica maior \(D\) e maior |J| para o mesmo \(\dfrac{dC}{dx}\).
Exemplo:
Considere \(\;u_{Na^+}=5{,}19\times10^{-8}\ \mathrm{m^2/(s\cdot V)}\) e \(\;u_{Li^+}=4{,}01\times10^{-8}\ \mathrm{m^2/(s\cdot V)}\).
Com \(RT/F\approx0{,}0257\ \mathrm{V}\):
\(D_{Na^+}=5{,}19\times10^{-8}\times0{,}0257\approx1{,}33\times10^{-9}\ \mathrm{m^2/s}\)
\(D_{Li^+}=4{,}01\times10^{-8}\times0{,}0257\approx1{,}03\times10^{-9}\ \mathrm{m^2/s}\)
Para o mesmo gradiente \(\dfrac{dC}{dx}\), o fluxo relativo é proporcional a \(D\), logo \(J_{Na^+}/J_{Li^+}\approx1{,}29\).
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/784823
Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em