Numero de Transporte

TRABAJO DE FISICOQUIMICA NUMERO DE TRANSFERENCIA TRANSFERENC IA Y METODO DE HITTORF

INTRODUCCIÓN Determinar el número de transporte de un ión significa poder cuantificar la contribución del mismo a la corriente total que circula a través de una superficie de referencia, como consecuencia de la existencia de un gradiente de potencial eléctrico, pero en ausencia de un gradiente de potencial químico.  Para generar un campo eléctrico dentro de un electrolito, se colocarán dos electrodos y se aplicará entre ellos una diferencia de potencial. Si los electrodos son, como en este caso, de Cu y el electrolito es CuSO4, se producirán las siguientes reacciones de electrodo como consecuencia de la diferencia de potencial aplicada: 



Esto implicará el consumo (cátodo) y la producción (ánodo) de Cu++, con lo cual se dará origen a un gradiente de concentración en las proximidades de los electrodos que en principio sería un obstáculo para la determinación que se pretende hacer.



El método de Hittorf consiste en utilizar una celda de electrólisis en la que las zonas anódicas y catódicas están separadas por una región central en la que, si bien existe gradiente de potencial eléctrico, el gradiente de potencial químico es nulo.

Figura 1. Dispositivo de Hittorf

Figura 2. Valoración de potencial y concentración en la celda de electrolisis



Por lo tanto, en este método se aprovechan las tres regiones: la central; que cumple con las condiciones de la definición de número de transporte; y las regiones próximas a los electrodos (ánodo y cátodo) que permiten evaluar las cantidades acumuladas, mediante las cuales se accederá al valor del número de transporte.

NUMERO DE TRANSFERENCIA 

El numero de transporte (o número de transferencia) de un ion B (tB) se define como la fracción de corriente que transporta:  ≡



 

Donde IB es la densidad de corriente del ion B y I es la densidad de corriente total. El número de transporte de un ion se puede calcular a partir de su movilidad. La suma de los números de transporte de todas las especies iónicas en una disolución debe ser igual a 1. +  − = 



Ec. 2

Para una disolución que contiene solo dos tipos de iones el número de transferencia se determinara como: +/− =



Ec. 1

/  +

Ec. 3

Es decir el número de transferencia de los respectivos iones (Cationes o Aniones) se ve determinado por la corriente total que transportan en conjunto.





La determinación del número de transporte por el método de Hittorf consiste en determinar al cabo de un tiempo (T), una vez realizada la electrolisis respectiva, la concentración de cada ion y con ello calcular el número de transferencia. Para ello se tiene en cuenta que en la región central de la celda electrolítica se establece un equilibrio en el fuljo de iones, por tanto se establecerá una variación en el número de iones (∆) la cual la definiremos como: ∆+/− =     



Ec. 4

Donde la ecuación 4 se aplica tanto para el cátodo como para el ánodo.



Ahora tenemos que la variación de cargas esta ligada a la intensidad de corriente transportada por los iones: ∆+/− =



/ 

=

/ 

Ec. 5

De la ecuación 5 tenemos que la carga transportada por los iones es equivalente a la intensidad de corriente para los mismos, siendo F equivalente al numero de Faraday (96.484 = 96500 culombios). Solo resta conocer la corriente total suministrada al sistema en el tiempo T de la electrolisis, esta se determina como el producto de la intensidad de corriente total por el tiempo:  =   

Ec. 6

BIBLIOGRAFIA   

http://es.scribd.com/doc/41009944/Lab-3Metodo-de-Hittorf http://www.oocities.org/fisicoquimica/transp orte.pdf http://books.google.com.ec/books?id=RUDGFei4e8C&pg=PA280&lpg=PA280&dq=met odo+de+hittorf&source=bl&ots=kvRKUjO7Rr&si g=r71wPYbJ8E4Fv3C4KzmCJBFCZ8&hl=es&sa=X&ei=VhH3ULy7IYWA9gTOuY HoAw&sqi=2&ved=0CDQQ6AEwAg#v=onep age&q=metodo%20de%20hittorf&f=false