3. Conductividad de Las Disoluciones Electroliticas 2016-I

Física Química 2016- I

LABORATORIO N° 03

CONDUCTIVIDAD DE LAS DISOLUCIONES ELECTROLITICAS

I.

OBJETIVO: - Determinar la conductividad equivalente de los electrolitos a diferentes concentraciones. - Verificar experimentalmente la variación de la conductividad al disminuir la concentración de un ácido débil y una base fuerte.

II.

PRINCIPIOS TEÓRICOS: CONDUCTIVIDAD La conductividad eléctrica la podemos definir como la capacidad de un cuerpo, de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. La conductividad eléctrica puede presentarse en los diferentes estados de la materia, como el estado líquido, sólido y gaseoso.

Electrónicos (Metales):

La corriente eléctrica se debe al choque en el flujo de electrones dentro del metal.

Electrolíticos o iónicos (disoluciones iónicas):

La corriente eléctrica se debe al movimiento de iones en la disolución.

A continuación, solo se considerará las disoluciones acuosas, que utilizan agua líquida como solvente para la conducción de la corriente. La Conductividad en este tipo de disolución está relacionada con la presencia de solutos iónicos en el disolvente, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la corriente eléctrica a través tr avés de la solución. Podemos dividir a los solutos en dos categorías: electrolitos y no electrolitos.

Laboratorio N° 03: CONDUCTIVIDAD DE LAS DISOLUCIONES ELECTROLITICAS

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Electrolitos

No electrolitos

Un electrolito es una sustancia que al disolverse en agua se disocia o separa en sus correspondientes iones (especias químicas que presentan carga positiva o negativa), formando una disolución que conduce la corriente eléctrica. Dicha disolución, se conoce como disolución electrolítica. Un soluto del tipo no electrolito, es una sustancia no conductora de la corriente eléctrica, debido a que no genera iones, constituyéndose en moléculas. Por ejemplo, la glucosa y la sacarosa (edulcorante) son compuestos covalentes que en disolución acuosa no conducen la electricidad. Recuerda que un compuesto que está formado por enlaces covalentes, constituye un compuesto covalente.

Dependiendo del grado de disociación, los electrolitos se clasifican como electrolitos fuertes, los cuales se disocian completamente, y los electrolitos débiles (disociación parcial). En el caso donde se agrega un electrolito que se disocia parcialmente como es una solución de ácido acético con agua al 4%, formando una menor cantidad de especies cargadas, la conducción eléctrica será inferior, por consiguiente se dice que es un electrolito débil. Por lo tanto se representa como:

Donde coexisten las especies moleculares y los iones acetato

e hidronio

, formando un equilibrio químico. La formación de los iones permite que circule la corriente eléctrica a través del circuito, encendiendo la ampolleta con menor intensidad. La disminución de la intensidad se debe a que el ácido no se disocia completamente, quedando la especie molecular .


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LEY DE KOHLRAUSCH La variación de la conductividad equivalente de un electrolito fue caracterizada experimentalmente por Kohlrausch, a una temperatura determinada, frente a la raíz cuadrada de la concentración, y, para algunos electrolitos, las gráficas obtenidas en el dominio de bajas concentraciones correspondían con bastante precisión a una línea recta. Éstas gráficas, para varios electrolitos se representan en la figura 1. Aquí se observa que aparecen dos tipos diferentes de comportamiento: aquellos electrolitos que presentan esencialmente variación lineal, se les agrupa entre los electrolitos fuertes; mientras que, los que se aproximan a la conductividad límite de forma casi tangencial, están agrupados como electrolitos débiles. Fig. 1

LA RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO AL PASO DE LA CORRIENTE VIENE DADO POR LA ECUACIÓN:

Donde:

LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA SE PUEDE EXPRESAR COMO: a) Conductividad eléctrica (L) La resistencia de un conductor eléctrico al paso de la corriente viene dado por:

Su unidad es el

también llamado siemens (S).

b) Conductividad específica (k):

Es la conductividad de 1 cm3 de disolución. Se expresa en (S.cm-1).


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Donde:

c) Conductividad equivalente:

La Conductividad equivalente será dada por la ecuación:

Dónde: N = normalidad de la solución.

III. PARTE EXPERIMENTAL 3.1. Reactivos -Agua Destilada -Acido débil -Base fuerte

3.2.Materiales -

Interfaz Lab Quest Vernier. Conductímetro. Pro-pipeta. 2 Vasos de Precipitado. 2 pipetas 4 tubos de ensayo con gradilla. Bagueta.

IV. PROCEDIMIENTO: Antes de realizar cada medición TODOS los materiales se deben de enjuagar previamente con agua destilada y además asegurarse, que el conductimetro se encuentre en un rango de

PARA LA SOLUCIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO: 1.

Primera medición: Con uso de una pipeta medir 8mL del ácido y colocarlos en un tubo de ensayo, medir la conductividad y anotar .

2.

Segunda medición: Pipetear 3mL del ácido usado en la primera medición, colocarlo en un


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segundo tubo de ensayo y diluirlo hasta 0.01M, medir la conductividad y anotar. Por ejemplo para un ácido 0.05 M tenemos:

*Se le debe agregar la diferencia: X mL de agua destilada. 3.

Tercera medición: Pipetear 3mL de ácido usado en la segunda medición, colocarlos en un

segundo tubo de ensayo y diluirlo hasta 0.005M, medir la conductividad y anotar. Por ejemplo para un ácido 0.01M tenemos:

*Se le debe agregar la diferencia: XmL de agua destilada. 4.

Cuarta medición: Pipetear 3mL de ácido 0.005M usados en la tercera medición, colocarlos en un segundo tubo de ensayo y diluirlo hasta 0.001M, medir la conductividad y anotar. Ejemplo para un ácido 0.005M tenemos:

*Se le debe agregar la diferencia: XmL de agua destilada. PARA LA SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE SODIO: Se debe realizar el mismo procedimiento de dilución para las cuatro concentraciones posteriores del NaOH.

Autor: Laboratorio de Química UTP Revisado, aumentado y corregido: Equipo de Laboratorio de Química UTP Última actualización: Agosto 2015


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REPORTE DE LABORATORIO DE FÍSICA QUÍMICA PRÁCTICA N°03: CONDUCTIVIDAD DE LAS DISOLUCIONES ELECTROLÍTICAS PROFESOR: FECHA: HORARIO: INTEGRANTES:

Apellidos y nombres 1 2 3 4

Apellidos y nombres 4 5 6 8

I.

CÁLCULOS Y RESULTADOS Complete los siguientes cuadros y compare los resultados con los valores teóricos proporcionados por el profesor. Adjunte sus cálculos en una hoja adicional. a)

Solución acuosa de _________________

N° de medición 1 2 3 4

Concentración (equiv/L) 0.05 0.01 0.005 0.001

Conductividad especifica k (S/cm)

b)

Conductividad equivalente (Scm2/equiv)

Solución acuosa de ___________________

N° de medición 1 2 3 4

Concentración (equiv/L) 0.05 0.01 0.005 0.001

Conductividad especifica k (S/cm)

Conductividad equivalente (Scm2/equiv)


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1) Grafique en cada caso la conductividad equivalente vs la raíz cuadrada de la concentración para cada solución e interprete.

II. CONCLUSIONES

1) 2) 3) 4)

III. CUESTIONARIO 1. Defina los términos siguientes: 



2. ¿Cómo crees que está relacionada la concentración de una disolución con la conductividad especifica?


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3. Conductividad de Las Disoluciones Electroliticas 2016-I

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