UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA Es!ela Aad"#ia De In$enier%a &!%#ia DEPART DEPARTAMENTO AMENTO ACADÉMICO AC ADÉMICO DE D E FISICOQUÍMICA FISICO QUÍMICA
Laboratorio de Fisicoq!"ica II
CONDUCTI#IDAD DE SOLUCIONES ELECTROLITICAS Pro$esor%
'i$!era a!*!in, An%+al I&te'ra&tes%
Es!diane
C-di$
E.A.P
/ar%a N!ne, A1el Anni
23040056
In$. &!%#ia
Mall#a 7er8!a9, /erard
2304023:
In$. &!%#ia
Maias ;ra
2304024:
In$. &!%#ia
Fec(a de )a *r+ctica%
Mi"rles :> de a+ril del :026 Fec(a de )a e&tre'a%
Mi"rles 02 de #a9 del :026 Gr*o , Tr&o%
?A@ Mi"rles de B 22a# Ciudad Universitaria, 01 de mayo del 2016
ÍNTRODUCCI-N 0
El primero que midió satisfactoriamente las conductividades de disoluciones de electrolitos fue Kohlrausch, Kohlrausch, entre los años 1860-1870, 1860-1870, usando para ello corriente corriente altern alterna. a. uesto uesto que un !alvan !alvanóme ómetro tro conve convencio ncional nal no respon respond"a d"a a la corrie corriente nte alterna, usa#a como receptor un tel$fono, que le permit"a o"r cuando se equili#ra#a el puente de %heatstone. En primer lu!ar, la conductividad de las soluciones desempeña un importante papel en las aplicaciones industriales de la electrólisis, &a que el consumo de ener!"a el$ctrica en la electrólisis depende en !ran medida de ella. 'as determinaciones de la conductividad se usan tam#i$n en los estudios de la#oratorios. (s", se las puede usar para determinar el contenido de sal de varias soluciones durante la evaporación del a!ua )por e*emplo en el a!ua de calderas o en la producción de leche condensada+. 'as #asicidades de los cidos pueden ser determinadas por mediciones de la conductividad. El m$todo conductim$trico puede usarse para determinar las solu#ilidades de electrólitos escasamente solu#les & para hallar concentraciones de electrolitos en soluciones por titulación. 'a #ase de las determinaciones de la solu#ilidad es que las soluciones saturadas de electrólitos escasamente solu#les pueden ser consideradas como infinitamente diluidas. idiendo la conductividad espec"fica de seme*ante solución & calculando la conductividad equivalente se!n ella, se halla la concentración del electrolito, es decir, su solu#ilidad. /n m$todo prctico importante es el de la titulación conductim$trica, o sea la determinación de la concentración de un electrolito en solución por la medición de su condu conductiv ctividad idad durant durantee la titulac titulación ión.. Este Este m$todo m$todo result resultaa especi especialm alment entee valioso para las soluciones tur#ias o fuertemente coloreadas que con frecuencia no pueden ser tituladas con el empleo de indicadores.
RESUMEN 2
El o#*etivo de esta eperiencia fue determinar la conductividad de soluciones acuosas de electrolitos fuertes & d$#iles. 'as condicione condicioness de la#oratorio la#oratorio en las que se tra#a*ó tra#a*ó fueron fueron presión presión 726 mm3!, temperatura 415 & humedad relativa 4. En esta eperiencia, primero se preparó una solución de KCl 0.01 . 'ue!o se halló la normalidad corre!ida del NaOH , previamente valorada con #iftalato de potas otasio io,, & se usó usó este este para para hall hallaar la norm normaalida lidad d corr corree!ida !ida del del
HCl
&
C H 3 COOH , para despu$s preparar soluciones diluidas de estos 4 cidos al 0.01
9, 0.004 9 & 0.0006: 9. ;erm ;ermin inad adoo de prep prepar arar ar las las dist distin inta tass solu soluci cion ones es,, se proc proced edió ió a medi medirr la cond conduc ucti tivid vidad ad el$c el$ctri trica ca de cada cada solu solució ciónn prep prepar arad ada, a, para para ello ello se cali cali#r #róó el instrumento haciendo uso de la solución estndar de 3170<0, lue!o se midió la conductividad de cada solución empe=ando por el KCl , & lue!o los cidos. 'os valores o#tenidos o#tenidos para la constante de ioni=ación ioni=ación del −5
1.4889 × 10
& para para la cond conduc ucti tivi vida dad d l"mi l"mite te del del 2
−1
:400 S. cm . eq C H 3 COOH :400
C H 3 COOH
4.88
−1
HCl :381 S.cm . eq
& del
, o#tenidas am#as !rficamente. omparando estos
resultados con los datos teóricos dan un porcenta*e de error de &
2
fue de
16.35
,
8.91
.
omo conclusión, se puede decir que para los electrolitos d$#iles )se pudo notar con el
C H 3 COOH +, su conductividad equivalente aumenta considera#lemente
con la dilución. ientras que para los electrolitos fuertes )se pudo notar con el HCl +, su conductividad equivalente aumenta con la dilución, aunque en menor
cantidad comparndolo con el de los electrolitos d$#iles. > como recomendación, la medición de la conductividad el$ctrica, se de#e hacer con mucho cuidado & o#servando detenidamente si en la celda ha& #ur#u*as de aire, para que puedan ser eliminadas & que no interfieran en las mediciones.
:
PRINCIPIOS TE-RICOS CONDUCTI#IDAD 'a cond conduc uctiv tivid idad ad es la capa capaci cida dad d que que tien tienen en las las sust sustan anci cias as para para cond conduc ucir ir la corriente el$ctrica, esta conducción puede llevarse a ca#o mediante electrones, iones en disolución o iones !aseosos. 'a conductividad en disoluciones se puede epresar como
CONDUCTANCIA ELÉCTRICA 'a conductancia el$ctrica puede clasificarse se!n los si!uientes tipos Co&dcta&ci Co&d cta&cia a Met+) Met+)ica. ica. la cual cual es el resu result ltad adoo de la movi movili lida dad d de los los
electrones. 'os conductores metlicos se de#ilitan a temperaturas elevadas &a que es ms dif"cil para los electrones atravesar la estructura cristalina cuando los elementos que forman la estructura estn en un movimiento t$rmico ms activo. Co&dcta&cia E)ectro)!tica. la cual es el producto de la movilidad de los iones.
'os conductores electrol"ticos se vuelven me*ores conductores al elevarse la temperatur temperatura, a, &a que los iones pueden pueden moverse moverse a trav$s de la solución solución ms rpidamente a temperaturas ms elevadas cuando la viscosidad es menor & ha& menos solvatación de los iones. Se"ico&dctores. son los sólidos que contienen iones *unto con vac"os iónicos,
los cuales se mueven #a*o la influencia de un campo. 'os vac"os iónicos, en la estructura cristalina, se llaman huecos. uando se llena un hueco con un ion, se crea otro hueco en otra posición, & de este modo, el hueco se mueve & contri contri#u& #u&ee a la conduc conductiv tivida idad d del sólido sólido.. 'os semico semicondu nductor ctores es se vuelve vuelvenn me*ores conductores a temperaturas ms altas, en donde ms cantidad de iones tienen la ener!"a de activación necesaria para moverse a otra posición dentro de la estr estruuctu ctura. ra. 'a con conduct ductaancia cia de los los semi semico cond nduuctore toress aument mentaa eponencialmente con la temperatura a#soluta. Co&dcta&cia e)/ctrica e& )os 'ases. por medio de iones !aseosos & electrones.
'a resistencia ? de un conductor uniforme es directamente proporcional a su lon!itud l e inversamente proporcional a la superficie de su sección (.
CONDUCTI#AD ELÉCTRICA 0L1% 5
'a conductividad el$ctrica se define como la inversa de la resistencia ofrecida por una solución al paso de la corriente el$ctrica. @u unidad es el −1
mho mho , ohm ohm osiemen ( S ) .
L=
1
R
=
A … (1 ) δ l 1
δ es la resistividad &
Aonde
1
δ es la conductividad espec"fica
k , la cual
depende de la naturale=a del electrolito & su concentración, & se epresa en −1
S.cm
B & A / l depende de aspectos !eom$tricos relacionados con la celda de
conductividad. Crdenando adecuadamente la ecuación )4+ se tiene k = L
( )
l … (2 ) A
'a relación
( ) se denomina constante de celda, donde l A
l es distancia entre
los electrodos & A rea de los mismos.
CONDUCTI#IDAD EQUI#ALENTE 0 Es la conductividad !enerada por cada
Λ
1%
eq − g / L de los iones en disolución. @e
−1 2 epresa en S . c m . eq
1000 Λ =k … (3 ) N
Aonde 9 es la normalidad de la solución. El si!nificado de la conductancia equivalente puede captarse, ima!inando una celda de 1cm cuadrado & de una altura indefinida. Aos de las paredes opuestas son de metal & actan como electrodos. electrodos. uando se llena la celda a una altura altura de 1cm, el valor rec"proco de la resistencia es la conductividad espec"fica. uando se llena la celda con un volumen D determinado, de solución que conten!a 1 equivalente-!ramo de un electrolito disuelto, la solución alcan=ar una altura de D cent"metros en la celda, & el valor reciproco de la resistencia medida ser la conductancia equivalente.
CONDUCTI#IDAD EQUI#ALENTE A DILUCI-N INFINITA 0
Λ∞ ¿
%
Es el valor al cual tiende la conductividad equivalente de todas las soluciones electrol"ticas al aumentar la dilución. Ae acuerdo al valor de la conductividad, los electrolitos se pueden clasificar en
3
Fertes% 'os que poseen una conductividad el$ctrica elevada & li!ero aumento de $sta con la dilución. E*. HCl D/bi)es% 'os que se caracteri=an por poseer conductividad el$ctrica #a*a & !ran aumento con la dilución. E*. CH 3 COOH
@i se relaciona la conductividad equivalente de un electrolito fuerte con la ra"= cuadrada de la concentración, eq − g / L , se o#tiene una l"nea recta que etrapolada a concentración i!ual a cero, da un valor eacto de la conductividad equivalente l"mite, cumpli$ndose con la 'e& de Kohlrausch
Λ = Λ∞ −k ( N )
/
1 2
IONI2ACI-N DE LOS ELECTROLITOS DÉ3ILES 'os electrolitos d$#iles no cumplen con la 'e& de Kohlrausch. El proceso de disociación de un electrolito d$#il puede ser representado por
−¿ ¿ + ¿ + A
¿
HA ⇆ H
&
eli!iendo los estados de referencia adecuados, se tiene la si!uiente epresión para la constante de equili#rio del proceso de disociación + ¿ a A−¿
H
… (4 ) a HA a¿ K i =¿
(rrhenius su!irió que el !rado de disociación de un electrolito d$#il, como el cido ac$tico, podr"a calcularse #asndose en la conductancia &a medida del electrolito & en la conductancia equivalente a dilución infinita. @i el cam#io en la conductancia de los iones a causa de la concentración, se considera desprecia#le & se supone que la nica influencia de la dilución so#re la conductancia equivalente de un electrolito d$#il consiste en el aumento de la disociación de los iones. El electrolito no disociado, no tiene conductancia porque no est car!ado. @i en la solución se tiene 1 equivalente de electrolito, ha#r equivalentes de cada ion. α =
Λ … (5 ) Λ∞
'a constante de disociación para electrolitos d$#iles, tam#i$n se puede epresar en función al !rado de disociación 2
α N K i= … ( 6 ) 1−α
om#inando las ecuaciones )2+ & )6+ & reordenando los t$rminos adecuadamente se o#tiene la 'e& de dilución de CstFald
>
1
=
Λ
1
+
NΛ
Λ ∞ Λ ∞2 . k i
…(7 )
Esta ecuación es lineal, donde !rfico de
1 Λ ∞ &
2
Λ∞ . k i son ma!nitudes constantes, & el
1 vsN Λ , permite calcularlas. Λ
PROCEDIMIENTO E4PERIMENTAL MATERIALES 5 REACTI#OS%
Materia)es% onduct"metro, Erlenme&er de 420ml, ipetas, Giolas, Hureta, ro#eta, Dasos, Ha!ueta & apel filtro.
Reacti6os% NaOH ≅ 0.01 N , HCl ≅ 0.05 N , HAc ≅ 0.05 N , KCl ! , Genolftale"na, @olución estndar, 3170<0 &
Hiftalato de potasio.
PROCEDIMIENTO
6
Pre*araci7& de So)cio&es a+ rep repar aree 100 100 ml de de Kl Kl 0.01 0.01 #+ rep repar aree 420 420 ml de solu soluci cion ones es de 0.01 0.01,, 0.00 0.004 4 & 0.00 0.0006 06:9 :9BB tant tantoo de 3<CC3 como de 3l a partir de cada una de ellas. c+ Da Dalo lore re las solu soluci cion ones es de 9aC3 9aC3,, 3l & 3<CC3 proporcionadas, as" como las diluciones preparadas en #+, para la soda use #iftalato de potasio como patrón primario.
Ca)ibraci7& de) A*arato a+ En una una pro# pro#et etaa adec adecua uada da,, limp limpia ia & seca seca,, vier vierta ta la cant cantida idad d nece necesa sari riaa de solución estndar 3170<0. #+ 'ave el electro electrodo do con a!ua a!ua destilada destilada & seque seque adecuada adecuadamente. mente. c+ @umer*a r*a el elec lectrodo & un termó rmómetro tro en la solución & anote la temp temper erat atur ura. a. ?eal ?ealic icee movim movimie ient ntos os rota rotaci cion onal ales es del del elec electro trodo do con con la finalidad de eliminar las #ur#u*as de aire atrapadas en la celda. d+ Encien Encienda da el instru instrumen mento to con el control control correspo correspondi ndient ente, e, con la perilla perilla de coeficiente de temperatura, a*uste el valor de la temperatura, (s" mismo con la perilla respectiva a*uste el valor de la conductividad le"da de las ta#las del estndar, a la temperatura correspondiente. e+ ?e!rese ?e!rese la la solución solución estndar estndar al frasco frasco..
Lectra de )a Co&dcti6idad de So)cio&es a+ oloqu oloquee con la pro#eta pro#eta I<0ml I<0ml de la solución solución de Kl mida la temper temperatu atura ra e introdu=ca el electrodo limpio & seco en la solución cuidando que no queden #ur#u*as atrapadas en :.4 d+ descarte la solución. #+ @in en*ua! en*ua!ar ar la pro#e pro#eta, ta, coloqu coloquee una una nueva nueva porción porción de soluci solución ón & repita repita el procedimiento de eliminación de #ur#u*as. Eli*a un ran!o determinado de conductividad. @i la escala maraca solo 1 en el etremo i=quierdo & nin!una lectura en el derecho, si!nifica que el ran!o de conductividad de#e ser ma&or, en este caso se de#e usar el ran!o ms alto. c+ Aespu$ Aespu$ss de comple completar tar la lectura, lectura, apa!ue apa!ue el instrume instrumento. nto. 'ave 'ave & seque seque el electrodo. d+ ?epita todo el proced cedimie imiennto para las soluciones de 3l & 3(c proporcionales, & para todas las diluciones.
TA3ULACI-N DE DATOS 5 RESULTADOS
TA3LA N8 9 CONDICIONES DE LA3ORATORIO 4
TEMPERATURA08C1
PRESI-N0"":'1
:3
460
:UMEDAD RELATI#A 0;1 4
TA3LA N8<% N8 <% DATOS DATOS E4PERIMENTALES TA3LA N8<=9% Esandariai-n de sl!ines TA3LA N8<=9=9% N8 <=9=9% Valrai-n del ;iFala de Pasi (;7G)
o
NaOH ≅ 0.01 N
" #HK
0. 01016g
0. 1157g
$ NaOH gas%a&o
1. 70ml
2. 1ml
!' ( #HK )
204. 22g /mo mol 204. 22g /mo mol
N co((egi&aNaOH
ˇ co((egi&a N co((egi&a NaOH
0. 29N
0.29
0. 269N
+ 0.269 2
o
n
=0.2798 N
TA3LA N8<=9=<% N8 <=9=<% Valrai-n del
HCl ≅ 0.05 N
n
HAc ≅ 0.05 N
n
NaOH ≅ 0.01 N
o
$ HCl
5ml
$ NaOH g as%a&o
0. 9ml ml
N co((egi&aHCl
0. 05N
TA3LA N8<=9=>% N8 <=9=>% Valrai-n del NaOH ≅ 0.01 N
•
$ HA c
5ml
$ NaOH g as%a&o
1ml
N co((egi&a co((egi&a HAc
0. 056N
TA3LA N8<=<% Medidas de las nd!ividades de las sl!ines SOLUCI ONES
HCl
N( 0. 01)
N( 0. 002)
140.8 )S
B
58.1 )S
N( 0. 00064)
36.2 )S
531 )S
HAc KCl
3.46 mS
1291 )S
108 )S
-
-
TA3LA N8>% N8 >% DATOS DATOS TEORICOS TEORIC OS •
TA3LA N8 >=9% Das de las nsanes de iniai-n 9 de nd!ividad esHe%a k ( A 21 * C )
KCl
−3
2.501 × 10 S / cm
HAc
K i
Λ∞ −5
2
1.8 × 10
−1
367.27 S.cm . eq
HCl
Λ∞ −1
2
400.55 S.cm . eq
TA3LA N8?% N8 ?% RESULTADOS. •
TA3LA N8 ?=9% Cnd!ividades esHe%as. TA3LA N8?=9=9% N8?=9= 9% Cnd!ividades esHe%as +enidas Hara el HCl o
N HCl
Cons%an%e Cons%an%e &e cel&a cel&a ( cm
−1
)
k ( S / cm)
0. 01N
1.9373
−4 2.0923 × 10
0. 002N
1.9373
−3 6.7031 × 10
1.9373
−3 1.029 × 10
0. 00064N
o
TA3LA N8?=9=<% N8?=9= <% Cnd!ividades esHe%as +enidas Hara el HAc N HAc 0. 01N 0. 002N
0. 00064N
Cons%an% Cons%an%ee &e cel&a cel&a ( cm
−1
)
k ( S / cm) −4
1.9373
2.7277 × 10
1.9373
1.1256 × 10
1.9373
−5 7.0130 × 10
−4
TA3LA N8 ?=<% Cnd!ividades e*!ivalenes +enidas
o
TA3LA N8?=9=9% N8?=9= 9% Cnd!ividades e*!ivalenes +enidas Hara el HCl Λ HCl ( S.cm . eq
k HCl ( S / cm)
N HCl
−1
2
)
N ( ¿ ¿ HCl )1 /2
¿
0. 01N
0. 002N
0. 00064N
o
−4 2.0923 × 10
20. 923
0. 10
−3 6.7031 × 10
3351. 529
0. 0447
−3 1.029 × 10
1607. 8125
0. 0253
TA3LA N8?=9=<% N8?=9= <% Cnd!ividades e*!ivalenes +enidas Hara el HAc Λ HAc ( S . c m . eq
k HAc ( S / cm)
N HAc
−1
2
)
N ( ¿ ¿ HAc)1 /2
¿
−4
27.277
0 . 1 0
−4
56.28
0. 0447
109.578
0. 0253
0. 01N
2.7277 × 10
0. 002N
1.1256 × 10
0. 00064N
−5 7.0130 × 10
TA3LA N8 ?=>% Cnd!ividades E*!ivalenes al L%#ie Hara el 9 ls $rads de disiai-n N HAc
Λ HAc ( S . c m . eq 2
−1
)
Λ∞ ( S.cm . eq 2
−1
)
HAc
α HAc
0. 01N
15. 6298
::.2:5B5B
0. 0391
0. 002N
29. 8805
22. 1239
0. 0747
0. 00064N
59. 6173
22. 1239
0. 1490
TA3LA N8 ?=?% /rads de disiai-n 9 las Cnsanes De Iniai-n K i
+e((o(
N HAc
α HAc
0. 01N
0. 0391
1.5910 × 10
−5
10. 62%
0. 002N
0. 0747
−5 1.2061 × 10
32. 24%
0. 00064N
0. 1490
−5 1.6696 × 10
6. 20%
20
TA3LA N8 ?=@% Cnd!ividad E*!ivalene al L%#ie Hara el el
HCl
9
HAc Λ∞ ( e-e(imen%al )
Λ∞ ( %e(ico)
381
400. 55
HCl
( S.cm2 . eq−1 ) HAc
( S.cm
2
400
−1
. eq
4. 88%
)
367. 27
( S.cm2 . eq−1 )
( S.cm
2
−1
. eq
+e((o(
8. 91%
)
TA3LA N8@% N8 @% TA3LA PARA GRAFICOS •
N ( !a(a el HCl ) TA3LA N8 @=9% /rJa NK2 Λ vs √ N
Λ
N √ N
( /0/ 1 )
( /0/ 2 )
•
27.277
0. 10
56.28
0. 0447
109.578
0. 0253
TA3LA N8 @=<% /rJa NK:
1
1 vs √ N N Λ ( !a(a el HAc ) Λ
/ Λ
N Λ ( /0/ 2 )
( /0/ 1 ) =?BB?<
:.0:5
=<>
23.BB>B45
=>@
:4.025654
CLCULOS 91 Obte&'a )a co&sta&te de ce)da ce)da a *artir de )as )as "edidas *ara *ara e)
KCl .
22
( )
l = k L Sabemo mosque: A
−3
Dónde: k KCl a 21 * C =2.501 × 10
S / cm
L=1291 )S Re e mp mpl a z andol o sv al o r e ss eo bt i e nee lv a l o rd el ac ons t ant edec e l da : −3
( )
l = k = 2.501 × 10−6 =1.9373 cm−1 A L 1291 × 10
<1 Dete Deter"i&e r"i&e )as co&ce&tracio co&ce&tracio&es &es eactas eactas de )as so)cio&es so)cio&es , di)cio&es= o
PreHarai-n PreH arai-n de la sl!i-n de 200#l de
KCl ≅ 0.01 N
" KCl=0.0792 g
!' KCl =74.5 g / mol 0.0792 g 74.5 g / mol =0.0106 3 3 = 0.1 L
4 N KCl= 0.0106 N
o
Esandariai-n del
NaOH ≅ 0.01 N
n +iFala de Hasi
98 "estra% " #HK =0.1016 g
$ gas%a&o NaOH =1.7 ml
!/ ( #HK ) =204.22
" #HK = N Sabemo mosque: NaOH !/ ( #HK ) × $
gas%a&o NaOH
N NaOH =
0.1016 −3
204.22 × 1.7 × 10
4 N NaOH =0.29 N
2:
2° mues t r a:
" #HK =0.1157 g
$ gas%a&o NaOH =2.1 ml
!/ ( #HK ) =204.22
" #HK = N Sabemo mosque: NaOH !/ ( #HK ) × $
gas%a&o NaOH
N NaOH =
0.1157 −3
204.22 × 2.1 × 10
4 N NaOH =0.269 N
ˇ co((egi&aNaOH N co((egi&aNaOH =
o
0.29
+0.269 2
= 0.2798 N
Esandariai-n del
HCl ≅ 0 . 05 N
!iliand
NaOH
!iliand
NaOH
$ HCl × N HCl =$ NaOH × N NaOH
( 5 ml ) ( N HCl )=( 0.9 ml )( 0.2798 N ) 4 N HCl =0.05 N
o
Esandariai-n del
HAc ≅ 0 . 05 N
$ HAc × N HAc =$ NaOH × N NaOH
( 5 ml ) ( N HAc ) =(1 ml )( 0.02798 N ) 4 N HAc =0.056 N
o
PreHarai-n de :>0#l de sl!ines de 0.02N, 0.00:N 9 0.00063N de
HAc
25
250ml mlde HAc 0.01 N
250ml mlde HCl 0.01 N
( 250 ml ) ( 0.01 N ) )=($ HAc )( 0.056 N ) ( 250 ml ) ( 0.01 N ) )=($ HCl )( 0.05 N ) 4 $ HAc =44.64 ml
4$ HCl =50 ml
250ml mlde HAc 0.002 N
250ml de
HCl 0.002 N
( 250 ml ) ( 0.002 N ) )=($ HAc )( 0.056 N ) ( 250 ml ) ( 0.002 N ) )=($ HCl )( 0.05 N ) 4$ HAc =8.92 ml
4 $ HCl =10 ml
250ml mlde HAc 0.00064 N
250ml de
HCl 0.00064 N
( 250 ml ) ( 0.00064 N )=( $ HAc )( 0.056 N )
( 250 ml ) ( 0.00064 N )=( $ HCl )( 0.05 N )
4 $ HAc =2.85 ml
4 $ HCl =3.2 ml
>1 Ca) Ca)c) c)e e *ar *ara a cad cada a &a de )as so)cio so)cio&es &es s co& co&d dcti cti6id 6idad ad es*ec!Hca 0 •
k ¿
P ar al as o l u c i ó nd e
k = L
( ) l A
, s co&dcti6idad eqi6a)e&te eqi6a)e&te 0 HAc 0.01 N
( Conduct i vi dadespecí fica)
−6
−4
k =140.8 × 10 S ( 1.9373 ) =2.7277 × 10
−1
S.cm
23
Λ
1%
1000
Λ =k
N
=2.7277 × 10−
4
( ) 1000 0.01
=27.277 S.cm . eq− 2
1
Delmi smo momodosepr ocedepar a elr es t odesol uci ones .VerT abl asN° 4. 1. 1, 4. 1. 2,4. 2. 1y4. 2. 2
?1 Gr GraH aHq qe e Λ vs √ N *ara e)
HCl
.,
-a(ael HAc HAc 1 / Λ vs Λ .N -a(ael
%
VerGr áficasN° 1,N° 2yN° 3
@1 Ca)c Ca)c)e )e )a co&d co&dcti6 cti6idad idad )!"ite )!"ite , )a co&sta&te co&sta&te de io&iaci7& io&iaci7& de)
HAc
, )a co& co&dc dcti6 ti6ida idad d )!"ite )!"ite *ara e)
HCl
. de )os
'r+Hcos obte&idos% A par t i r de l a gr áfic a N° 1s e obt i ene l a conduct i vi dad l í mi t e del HCl pr ol ongandol ar ect ahast aquel aconcent r aci ónseai gualacer o. −1
Λ∞ ( HCl )=119.39 S.cm . eq 2
Ademásapar t i rdel agr áfic aN° 3s eobt i enel aconduct i vi dadl í mi t edel HAc del ami mi sma mama maner aquepar ael HCl . −1
Λ∞ ( HAc )=22.1239 S.cm . eq 2
Par ac al c ul a re lg r a dodei o ni z a c i ó n yl ac o ns t ant edei o ni z a c i ó ns eus apa r ae l
HAc : α =
Λ ,par ae l HAc 0.01 N Λ∞ 2
α =
20.923 22.1239
=0.04
2
α N 0.04 × 0.01 −5 Luego K i= 1−α = 1 −0.0391 =1.6162 × 10 As ípar al asdemásconcent r aci ones,v erTabl aN° 4. 3y4. 4.
2>
1 Co Co" "*a *are re )o )os s re res s)t )tad ados os e e*e *eri ri" "e& e&ta ta)e )es s co co& & )o )os s da dato tos s te7r te 7ric icos os.. *a *ara ra )a co co&s &sta ta&t &te e de io io&i &ia aci ci7& 7& de de)) Λ∞ ( HAc ) 5 Λ ∞ ( HCl )
HAc
. )a
%
P ar al ac o ns t ant edei o ni z ac i ó n:
Hal l am mo osunval orpr om me edi odeconst ant esdei oni zaci ón:
K i (exp ) -(ome&io -(ome&io= 1.4889 × 10
|
+e((o( =
−5
1.78 × 10
|
−5
|
Λ∞ ( HAc )
|
× 100 =16.35
:
|
367.27 −400 × 100 = 8.91 367.27
P ar al a
+e((o( =
−1.4889 × 10−5
1.78 × 10
P ar al a
+e((o( =
−5
Λ∞ ( HCl )
:
|
400.55 −381 × 100 = 4.88 400.55
Co&c)sio&es , reco"e&dacio&es CONCLUSIONES% 'a conductividad equivalente & la conductividad equivalente l"mite de un electrolito son directamente proporcional a la temperatura & a la concentración de la solución. En los electrolitos d$#iles, la conductividad equivalente aumenta considera#lemente con la dilución de#ido a que el soluto se disocia d isocia cada ve= 26
ms a ma&or dilución, dando un aumento considera#le en el nmero total tot al de iones, que son los transportadores de la corriente. En los electrolitos fuertes, la conductividad equivalente eperimenta un leve aumento con la dilución de#ido a que los iones se mueven ms rpido cuando estn ms separados & no son retenidos por iones de car!a opuesta. El nmero total de iones que transporta la corriente si!ue siendo prcticamente el mismo. conductividad equivalente equivalente l"mite de un electrolito fuerte fuerte puede ser 'a conductividad hallada en una !rfica, en la cual se puede o#servar una l"nea que resulta aproimadamente una recta, la cual etrapolando a concentración cero da un valor eacto de la conductividad equivalente l"mite del electrolito. En el estado de dilución infinita, cada ion se mueve li#remente sin importar la presencia de los otros & todos t odos los iones conducen la corriente el$ctrica.
RECOMENDACIONES% @e recomienda una eacta valoración del 9aC3 con el Hiftalato de otasio, verificando si la sustancia se encuentra en #uen estado &a que puede estropear toda la prctica de la#oratorio. la#oratorio. Evitar mover a!itadamente la solución que es valorada con fenoltaleina &a que podr"amos saturarla & no se pondr"a !rosella 'a medición de la conductividad el$ctrica, se de#e hacer con mucho cuidado & o#servando detenidamente detenidamente si en la celda ha& #ur#u*as de aire &a que la conductividad del aire afecta la medición que se desea d esea hacer. 'a temperatura influ&e mucho en la conductividad el$ctrica, &a que si se produce un so#recalentamiento, el valor puede cam#iar mucho en las disoluciones, esto suele provocarse al a!itar la disolución con el fin de eliminar las #ur#u*as de aire en la celda. 'as conductividades, el$ctrica, especifica & equivalente dependen de la concentración, estas tienen una relación de proporcionalidad inversa, es decir, cuanto ms diluida est$ una solución, su conductividad aumentar. Es recomenda#le hacer una #uena medición de la conductividad el$ctrica del Kl para no tener pro#lemas posteriores en los clculos que involucran al valor mencionado antes. @e de#e evitar la presencia de aire )#ur#u*as+ en la celda al momento de medir la conductividad. @e de#e evitar una a!itación fuerte de las soluciones )si se trata de desaparecer las #ur#u*as de aire+, para as", no producir un so#recalentamiento de la solución & o#tener #uenos valores de conductividad.
24
A*/&dice 9=9 J GRFICOS 0PAPEL MILIMETRADO1 9=
La conduct anci ae qui val ent e a di l uci ón i nfini t a aument a alel ev ars el a t emp mper at ur a.Est a vari aci ón puedeexpr esarsepor A( t )= Aº(1 + B( t 25) ); donde A( t )y A( 25)son l os val or esa T y 25ª Cr es pect i vame ment e y B esuna const ant e par a cada el ect r ol i t o, para sal es es apr oxi madame ment e 0. 019 a 0. 021 ; par a ác i dos y bas e s son apr oxi madame nt e 0. 016 y 0. 018 r espect i vame ment e.
2B
Laconduct i vi daddeunadi sol uci ónvarí al i ger ame ment econ l apr esi ón,debi doal ef ect o pri nci pal que es l a var i aci ón de l a vi sc osi dad delmedi oyal a c o ns i g ui e nt eal t e r a c i ó ne nl av e l o c i da d ypo rt a nt oe nl ac o nduc t i v i da d del o s i ones.La const ant e di el éct r i ca delmedi o es un f act ordelcualdepende l a conduct anci a obser vada en l os sol v ent es no acuosos por el l o cuando l a conduct anci a de un sol ve nt e di smi mi nuye ,l a conduct anci a de un el ect r ol i t o dec r ec et amb mbi én.
9=<=<=K Explique la influencia del movimiento de iones de una disolución sobre la conductividad. A di l uci ón i nfini t at odos l os i one s que s e puede n der i v arde un el ect r ol i t o t oma man par t e en l a conducc i ón de l a cor r i ent e por t ant o, di l uci ones que c o nt e ng a n unae q ui v .Dee l e c t r o l i t o sdi f e r e nt e spo s e e r án,e ne s t asc ondi c i o ne s , númer osequi val ent esdei ones,esdeci rl acargat ot alt r ansport adaporcada I on ser ál ami sma maparat odasl asdi sol uci ones.Lacant i daddeel ect r i ci dadque puedepasara t r avésdeun el ect r ol i t oyport ant osu conduct i vi dad,depende delpr oduct odelnúmer odei ones,l acargaquel l evacadai on yl avel oci dad conquesemu muev enl osi ones .
9=<=> Explique qué tipo de corriente (C.A o C.C) se utiliza en la determinación de la conductancia. El t i po de cor r i ent es i r r eg ul ar es obt eni dos que se ut i l i z an par a l a det er mi naci ón de l a conduct anci a es l a cor r i ent e al t er na, l os r esul t ados i r r e gul ar e s obt eni dos e n l as pr i mer as me di das de c onduct i vi dad de di sol uci oneseran debi doalemp mpl eodecorr i ent econt i nua.Losgasesl i ber ados en l osel ect r odosno sol o aument an l ar esi st enci a si no quepr omu muev en una f uer z a cont r a el ec t r omo mot r i z de pol ari z aci ón que se opone al paso de l a c o r r i e nt e .Elmé t o do máss at i s f ac t o r i o pa r ae l i mi na rl a po l ar i z a c i ó nc o ns i s t e enemp mpl earunacorr i ent eal t er nadef r ecuenci ael evadaydebaj ai nt ensi dad.
9=>=K:OA DE DATOS 2
3ib)io'ra$!a o
o
o o
Jil#ert astellan. Gisicoqu"mica, 1 Edición. Editorial Gondo Educativo Lnteramericano, ! 802 - 808 arón @., 'ando, MGundamentos MGundamentos de Gisicoqu"micaMM, Gisicoqu"micaMM, 1era Edición, Editorial Editorial 'imusa, $ico, 178. ! 18 - 40. ons u==o. Gisicoqu"mica, 4 Edición. Edición. Editorial /niverso @.(, ! 471-47: @amuel Jlasstone NGundamentos de Gisicoqu"micaM, ! 2<: - 2<.
:0
