Tema 4. Disoluciones de electrolitos

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¿En un mismo disolvente, qué ion se espera que interaccione más intensamente con las moléculas del disolvente?. Un ion con menor |z| y mayor radio. Un ion con mayor |z| y menor radio. Un ion neutro de gran tamaño. La intensidad no depende de la carga ni del radio.

Al aumentar la permitividad relativa del disolvente, manteniendo constantes la carga y el radio iónicos, el modelo de Born predice que la solvatación electrostática: Se vuelve, en general, más favorable. Se vuelve menos favorable y ΔGsolv pasa a ser positiva. No cambia. Depende únicamente de la masa molar del ion.

¿Cuál es una consecuencia entrópica frecuente de la hidratación intensa de un ion pequeño y muy cargado?. Aumento del desorden del agua próxima al ion. Ordenación de moléculas de agua y contribución entrópica desfavorable. Entropía de solvatación necesariamente nula. Desaparición de la capa de hidratación.

Dos iones tienen el mismo radio en el mismo disolvente. Según Born, si la carga pasa de |z| = 1 a |z| = 2, la magnitud de la contribución electrostática de solvatación cambia aproximadamente por un factor: 2. 4. 1/2. 8.

Para una especie i, la relación termodinámica correcta es: μi = μi° + RT ai. μi = μi° + RT ln ai. μi = RT ln yi, sin estado estándar. μi = μiº/ai.

¿Por qué las concentraciones no bastan, en general, para describir disoluciones iónicas?. Porque no pueden medirse. Porque las interacciones electrostáticas originan no idealidad incluso a concentraciones bajas. Porque todos los electrolitos están sin disociar. Porque la concentración siempre es adimensional.

La actividad termodinámica debe ser: Una magnitud con unidades de mol kg⁻¹. Una magnitud adimensional referida a un estado estándar. Idéntica a la molalidad a cualquier concentración. Negativa para los aniones.

¿Por qué no se determinan experimentalmente, por separado y sin convención extratermodinámica, las actividades de un catión y un anión?. Porque los aniones no tienen potencial químico. Porque la electroneutralidad impide variar o aislar una sola especie iónica manteniendo el resto fijo. Porque γ de todo ion es exactamente 1. Porque los electrodos solo responden a moléculas neutras.

Para CaCl₂, la expresión correcta es: Y+ = YCa2+ + YC1-. Y+³ = YCa2+ YC1-². Y+ = YCa2+ + 2YCI-. Y+ = YCa²+ + YcI-.

¿Cuál es la fuerza iónica de una disolución 0,010 m en NaCl y 0,005 m en MgCl₂?. 0,015 m. 0,020 m. 0,025 m. 0,030 m.

En el cálculo de la fuerza iónica de una mezcla debe incluirse: Solo el ion de mayor carga. Solo el electrolito de mayor concentración. La contribución ½mizi² de todos los iones presentes. La concentración de especies neutras multiplicada por su radio.

La atmósfera iónica alrededor de un catión contiene, en promedio: Exceso de cationes. Exceso de contraiones y una carga neta opuesta a la del ion central. Solo moléculas de disolvente. Una carga neta del mismo signo e igual magnitud.

El apantallamiento electrostático significa que: El potencial coulombiano efectivo decae más rápidamente con la distancia que para un ion aislado. La carga elemental desaparece. Todos los iones forman pares neutros. La permitividad del vacío se hace cero.

Si aumenta la fuerza iónica a T y disolvente constantes, la longitud de Debye generalmente: Aumenta. Disminuye. Permanece constante. Se hace negativa.

La ley límite de Debye-Hückel para agua a 25 °C se expresa como: log y° = +0,509|z+z-|√I. log y° = -0,509|z+z-|√I. ln y° = -0,509I² para todo electrolito. y = 1 + 1.

A la misma fuerza iónica y dentro del límite de validez, ¿cuál presenta la mayor disminución de y±?. NaCl, 1:1. CaCl₂, 2:1. MgSO₄, 2:2. Todos presentan la misma disminución.

La ley límite de Debye-Hückel es más fiable cuando: La fuerza iónica tiende a cero. La disolución es muy concentrada. Predominan interacciones específicas de corto alcance. Hay asociación iónica extensa.

Si una disolución diluida presenta y± < 1, esto indica que, frente al estado diluido ideal: Las interacciones iónicas netas estabilizan el sistema y reducen el potencial químico del electrolito. La disolución es necesariamente inestable. No existe atmósfera iónica. La actividad es mayor que la molalidad reducida.

¿Qué factor favorece más la asociación iónica?. Cargas iónicas bajas y disolvente de alta permitividad. Cargas iónicas altas y disolvente de baja permitividad. Dilución infinita y temperatura cero. Iones del mismo signo.