conductividad electrica

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DE SOLUCIONES
Para uso con o sin sensor

Guía del Maestro

Preguntas de investigación:
¿Conducen electricidad las soluciones?
¿Permanece constante el voltaje durante la medición?

Materiales: Equipo No. 1040-43 – Conductividad Eléctrica de Soluciones.

Descripción
La conductividad eléctrica de soluciones se puede investigar fácilmente por medio de un aparatode conductividad simple y seguro el cual funciona con una batería. Casi todos los líquidos y algunas soluciones no conducen electricidad mientras que otras soluciones conducen electricidad moderadamente o no son muy conductoras. La diferencia entre líquidos que no conducen (como agua destilada y soluciones azucaradas) y soluciones que conducen moderadamente o mucho (tales como soluciones quecontienen sal común, NaCl o cloruro de cobre) puede observarse fácilmente. La intensidad de la luz emitida por un foco está directamente relacionada con la conductividad de las distintas soluciones. Por medio de sensores, el alumno puede seguir visualmente como aumentan y disminuyen la corriente y el voltaje simultáneamente durante el experimento. Además, los sensores permiten visualizar procesos quecambian con el tiempo. Con este equipo se pueden llevar a cabo varios experimentos.

Los siguientes principios pueden ser investigados o discutidos:
Conductividad de electricidad en soluciones iónicas.
Soluciones electrolíticas y no electrolíticas
Influencia de la concentración de iones en la conductividad eléctrica de soluciones.
El aumento y disminución del voltaje y la corriente comofunción del tiempo.

Contexto
Propiedades de soluciones iónicas y no iónicas.
Compuestos iónicos y moleculares.
Conductividad eléctrica.
Procesos dinámicos.

Objetivos
Al completar esta lección los alumnos:
Comprenderán que algunas soluciones no conducen electricidad mientras que otras conducen moderadamente o mucho la electricidad.
Entenderán que el agua, como la mayoría de los líquidospuros, no conduce electricidad.
Podrán explicar que la conducción de electricidad por soluciones depende de la presencia de iones.
Podrán explicar que la conductividad de una solución iónica depende de su concentración.
Podrán explicar cómo cambian la corriente y el voltaje durante una medición de conductividad.
Habrán desarrollado habilidades en la observación y comparación de resultados.Habrán desarrollado habilidades para alcanzar conclusiones y expresarlas.
Habrán desarrollado habilidades para el manejo de aparatos de medición electrónicos, computadoras y software.
Habrán desarrollado habilidades para entender e interpretar gráficas.

Vocabulario
Conductividad - La habilidad de una sustancia de transmitir calor o electricidad, sin que la sustancia misma se mueva.
Conductor -Sustancia que permite fácilmente el paso de calor o electricidad a través de ésta.
Conductímetro - Aparato utilizado para determinar la conductividad eléctrica de una sustancia.
Ión - Un átomo (o un grupo de átomos) con carga eléctrica.
Compuesto Orgánico - Sustancia no iónica cuyas moléculas contienen uno o más átomos de carbono.


Base Teórica
Este experimento ilustra como elmovimiento de iones puede cerrar un circuito eléctrico en una solución. Los iones positivos migran al electrodo negativo y ganan electrones. Este proceso se conoce como reducción. Los iones negativos migran al electrodo positivo y pierden electrones. A este proceso se le llama oxidación. Este movimiento de iones o carga eléctrica es el responsable de la corriente eléctrica que fluye en una solución. Laconductividad eléctrica de cada solución es, por lo tanto, dependiente de su concentración iónica.

Se utilizan cuatro líquidos diferentes para ilustrar la conductividad eléctrica. El primero es agua destilada, la cual no tiene iones más que los pocos producidos durante la auto ionización del agua. En agua pura, a temperatura ambiente, sólo una molécula de cada diez millones forma iones. Así,...