Descripción: Informe Electroquimica Universidad Tecnologica del Peru, presentamos este informe que se realizo en el laboratorio.
ELECTROQUIMICA LABORATORIOFull description
Informe de laboratorio de electroquimicaDescripción completa
Potenciales normales de reducción de electrodos (ELECTROQUÍMICA)Descripción completa
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Informe laboratorio análisis químico sobre electroquímica y potencial.Descripción completa
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UMS A FACULTA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIER IA AREA DE QUIMICA LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL
QMC-100-L SEM. 2/2015
DOCENTE: ING. ESPERANZA DIAZ ESTUDIANTE: UNIV.CHRYSTIA UNIV.CHRYSTIAN N TUCO TRIGUERO CARRERA: INGENIERIA CIVIL GRUPO:
O!
PRACTICA N" 10
ELECTROQUIMICA CONDUCTIVIDAD DE DISOLUCIONES
ELECTROQUIMICA CONDUCTIVIDAD DE DISOLUCIONES 1.- OB#ETIVOS 1.1 OB#ETIVO GENERAL
-
Determinar la conductibilidad de soluciones electrolíticas.
1.2OB#ETIVOS ESPECIFICOS
-
Realizar el manejo de los instrumentos de laboratorio involucrados en la práctica (CONDUCT!"#$TRO%
-
#ediciones de conductividad de disoluciones 2. FUNDAMENTO TEORICO UNIDADES
&a unidad ' de conductividad es el 'm )* sin otro cali+icativo* se re+iere a , C (temperatura estándar%. / menudo* en la industria se utiliza la tradicional unidad de 0'cm. &os valores de 0'cm son más altos 1ue los de 0'm en un +actor de 233. De vez en cuando se encuentra en la escala de los instrumentos una unidad denominada como 4C$4 (conductividad el5ctrica%6 2 C$ 7 2 'cm. / veces se encuentra la llamada m8o (recíproco de o8mio%6 2 m8om 7 2 'm. &a c5lula estándar com9nmente utilizada tiene un anc8o de 2 cm* ) así* para a:ua mu) pura en e1uilibrio con el aire podría tener una resistencia de apro;imadamente 23< o8m* conocido como #e:ao8mio. $l a:ua ultra pura podría alcanzar 23 me:ao8ms o más. /sí* en el pasado* se utiliz= el #e:ao8mio-cm (7 0'cm%* a veces abreviado a 4#e:ao8mio4. > / veces* una conductividad se da s=lo en 4micro'iemens4 (omitiendo el t5rmino de distancia en la unidad%. 'i bien esto es un error* a menudo se puede suponer 1ue es i:ual a la tradicional 0'cm. &a típica conversi=n de la conductividad a los s=lidos disueltos totales se realiza suponiendo 1ue el s=lido es cloruro de sodio6 2 0'cm es e1uivalente entonces a cerca de 3*< m: de NaCl por ?: de a:ua. &a conductividad molar tiene en el ' la unidad '.m ,.mol@2. &as publicaciones más anti:uas utilizan la unidad A @2.cm,.mol@2. MEDIDA
Un conductivímetro ) una sonda. &a conductividad el5ctrica de una soluci=n de un electrolito se mide determinando la resistencia de la soluci=n entre dos electrodos planos o cilíndricos separados por una distancia +ija. B 'e utiliza una tensi=n alterna para evitar la electr=lisis. &as +recuencias más utilizadas están en el ran:o 2-> ?z. &a dependencia de la +recuencia suele ser pe1uea.&a resistencia se mide con un conductímetro. $stá disponible comercialmente una :ran variedad de instrumentos. < a) dos tipos de celdas* el tipo clásico con electrodos planos o cilíndricos ) un se:undo tipo basado en la inducci=n.E #uc8os sistemas comerciales o+recen correcci=n automática de temperatura. DEFINICIONES
&a resistencia R * es proporcional a la distancia l entre los electrodos e inversamente proporcional al área transversal de la muestra A. $scribiendo ρ (r8o% para la resistencia especí+ica (o resistividad%*
$n la práctica la sonda de conductividad se calibra utilizando disoluciones de resistencia especí+ica conocida* F G* por lo 1ue los valores de l ) A son datos de diseo de la sonda. H 'i la resistencia de la soluci=n de calibraci=n es R G* se obtiene una constante de sonda* C6
&a conductividad especí+ica* I (?appa% es la recíproca de la resistencia especí+ica6
&a conductividad tambi5n es dependiente de la temperatura. TEORIA
&a conductividad de una soluci=n 1ue contiene un electrolito depende de la concentraci=n del electrolito. Jor lo tanto es conveniente dividir la conductividad especí+ica por la concentraci=n. $ste cociente se denomina conductividad molar * es denota por Km
E$%&'()$*')+ ,%('%+
&os electrolitos +uertes son capaces de disociarse completamente en soluci=n. &a conductividad de una soluci=n de un electrolito +uerte a baja concentraci=n si:ue la le) de Lo8lrausc86
donde se conoce como la conductividad molar limitante* K es una constante empírica ) c es la concentraci=n de electrolito. (&imitante a1uí si:ni+ica 4en el límite de la diluci=n in+inita4 .% Jor otra parte* Lo8lrausc8 tambi5n encontr= 1ue la conductividad limitante de aniones ) cationes son aditivas6 la conductividad de una soluci=n de sal es i:ual a la suma de las contribuciones a la conductividad de los cationes ) los aniones.
donde6 ) son el n9mero de moles de cationes ) aniones* respectivamente* 1ue se crean en la disociaci=n de 2 mol del electrolito disueltoM ) son las conductividades molares limitantes de los iones individuales. &a tabla si:uiente da los valores de las conductividades molares limitantes de iones seleccionados. C)&'** $**''% *)%+ 3 24 "6 725 8C9
C'*)%+
;0 /S 2)$-1
A*)%+
-0 /S 2)$-1
>B.<
O-
2.2
&i
>.H<
Cl-
E.<>B
Na
.322
Pr-
L
E.>3
-
E.
#:,
23.<2,
'OB,-
2.<
E.HB
Ca,
22.33
NO>-
E.2B
Pa,
2,.E,H
C>CO,-
B.3
Una interpretaci=n te=rica de estos resultados +ue proporcionada por la ecuaci=n de Deb)e-Qc?el-Onsa:er. donde A ) B son constantes 1ue dependen solamente de cantidades conocidas como temperatura* car:as de los iones ) la constante diel5ctrica ) la viscosidad del disolvente. Como el nombre su:iere* esta es una e;tensi=n de la teoría de Deb)eQc?el* debida aOnsa:er . $s un :ran 5;ito para soluciones a baja concentraci=n. E$%&'()$*')+ <=*$%+
Un electrolito d5bil es a1uel 1ue no está totalmente disociado. Típicos electrolitos d5biles son los ácidos d5biles ) las bases d5biles s. &a concentraci=n de iones en una soluci=n de un electrolito d5bil es menor 1ue la concentraci=n de dic8o electrolito. Jara los ácidos ) las bases la concentraci=n puede calcularse cuando se conoce el valor o los valores de las constantes de disociaci=n ácida. Jara un ácido monopr=tico* /* con una constante de disociaci=n K a* se puede obtener una e;presi=n e;plícita para la conductividad como una +unci=n de la concentraci=n* c * conocida como le) de diluci=n de OstSald. C)&%'(&*)%+ %$%+
Tanto la le) de Lolrausc8 como la ecuaci=n de Deb)e-Qc?el-Onsa:er describe lo 1ue ocurre cuando la concentraci=n de electrolito aumenta por encima de cierto valor. &a raz=n es 1ue cuando la concentraci=n aumenta la distancia media entre cationes ) aniones disminu)e* de modo 1ue 8a) una ma)or interacci=n i=nica. 'i ello constitu)e una asociaci=n de iones es discutible. 'in embar:o* a menudo se considera 1ue los cationes ) aniones interact9an para +ormar un par i=nico. /sí* el electrolito se trata como si +uera un ácido d5bil ) se puede obtener una constante*K * para el e1uilibrio6 / P- /PL7/P-/P- Davies describe los resultados de tales cálculos con :ran detalle* pero a+irma 1ue K no necesariamente debe ser considerada como una verdadera constante de e1uilibrio* sino más bien* 1ue la inclusi=n del t5rmino asociación de iones es 9til para e;tender el ran:o de buena concordancia entre los datos de conductividad
te=ricos ) e;perimentales.23 'e 8an 8ec8o varios intentos para e;tender el tratamiento de Onsa:er a soluciones más concentradas. 22 &a e;istencia del llamado mínimo de conductancia 8a demostrado ser un tema controvertido en lo 1ue respecta a la interpretaci=n. Vuoss ) Lraus 8an su:erido 1ue es causado por la +ormaci=n de tripletes i=nicos* 2, ) esta su:erencia 8a recibido al:9n soporte recientemente. A>$*&&*)%+
/ pesar de la di+icultad de interpretaci=n te=rica* las mediciones de conductividad se utilizan ampliamente en muc8as industrias. 2 Jor ejemplo* las medidas de conductividad se utilizan para controlar la calidad de los suministros p9blicos de a:ua* en 8ospitales* en el a:ua de las calderas ) en las industrias 1ue dependen de la calidad del a:ua* tales como en las de elaboraci=n de la cerveza. $ste tipo de medici=n no es especí+ica de iones * )a 1ue a veces se puede utilizar para determinar la cantidad de s=lidos totales disueltos (TD'% si se conoce la composici=n de la soluci=n ) su comportamiento de conductividad. / veces* las mediciones de conductividad están vinculadas con otros m5todos para aumentar la sensibilidad de la detecci=n de determinados tipos de iones. Jor ejemplo* en la tecnolo:ía del a:ua de caldera* la pur:a de caldera es continuamente supervisada la conductividad de cationes 1ue es la conductividad del a:ua despu5s de 8aber pasado a trav5s de una resina de intercambio cati=nico. $ste es un m5todo mu) sensible para vi:ilar las impurezas ani=nicas en el a:ua de la caldera* en presencia de e;ceso de cationes (los del a:ente alcalinizante usualmente utilizado para el tratamiento de a:ua%. &a sensibilidad de este m5todo se basa en la alta movilidad de en comparaci=n con la movilidad de otros cationes o aniones. ?.-PROCEDIMIENTO ?.1 PREPARACION DE DISOLUCIONES • •
Jreparar disoluciones de ClNa 3.2* 3.32 ) 3.332 N por diluciones sucesivas Jreparar disoluciones de C >COO 3.2* 3.32 ) 3.332 N por diluciones sucesivas
?.2 MEDICION DE LA CONDUCTIVIDAD
#edir la conductividad de cada una de la disoluciones con el conductivimetro ) re:istrar los datos Calcular la conductividad e1uivalente de cada disoluci=n Wra+icar K vs ) nterpole el valor de la K X @ MATERIALES
2. ,. >. B. .
!asos de precipitados de 233 ml #atraces a+orados de ,3 ml Jipeta a+orada , ml Jipeta :raduada 23 ml Conductivimetro
5 REACTIVOS
2. Cloruro de sodio pa ,. Ycido /c5tico pa
TABLA DE DATOS
'O&UCON C>COO Nº
NORMALIDAD 1
CONDUCTIVIDAD
0.001 43.6 uS
TEMPERATURA ºc 21.7
2
0.01 150.0 uS
21.7
3
0.1 277.7 uS
21.8
4
0.5 770.0 uS
21.
5
1 100.0 uS
22
'O&UCON NaCl Nº
NORMALIDAD
CONDUCTIVIDAD
TEMPERATURA ºc
1
1 74.6 mS
21.6
2
0.5 45.8 mS
21.7
3
0.1 10.3 mS
21.4
4
0.01 12,5 uS
5
0.001 154.3 uS
CONCLUSIONES
22 22.2
Realizando una comparaci=n de los datos obtenidos con el conductivímetro podemos observar 1ue la soluci=n de NaCl tiene ma)or conductibilidad 1ue la soluci=n de ácido ac5tico. 'e puede observar 1ue la conductibilidad de ambas soluciones es directamente proporcional a la concentraci=n normal de las mismas. BIBLIOGRAFIA