Calculo De Conductividad

CONDUCTIVIDAD DE DISOLUCIONES ELECTROLÍTICAS. APLICACIONES












GRUPO Nº:

Alumno:
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OBJETIVOS

Conocimiento de los aspectos experimentales de la determinación de la conductividad de una disolución.
Relación entre las distintas formas de expresar la conductividad.
Manejo de un conductímetro y determinación de conductividades.
Efecto de la concentraciónen la conductividad. Influencia de la naturaleza del electrolito.
Determinación de conductividades molares límite a partir de datos experimentales y comparación con datos bibliográficos.
Aplicación de la teoría de Arrhenius de la disociación electrolítica. Grado de disociación y ley de dilución de Ostwald.
Determinación de la constante de un equilibrio de disociación a partir de datosexperimentales


FUNDAMENTO TEÓRICO

Las disoluciones de electrolitos conducen la corriente eléctrica, debido a la presencia de iones cargados positiva o negativamente. Todo conductor opone una resistencia, R, al paso de la corriente, que viene dada por la ley de Ohm:

R = (·[pic] (1)

donde la constante de proporcionalidad ( es la resistividad específica, inversa de la conductividad específica(, que se expresa en (-1·cm -1 o S·cm-1. Esta es una magnitud aditiva que puede medirse experimentalmente por medio de un conductímetro, con lo que la conductividad específica de una disolución es:

[pic][pic] (2)


Cuando se trata de disoluciones, se usa una magnitud relacionada con la conductividad específica y con la concentración que es la conductividad molar (m:

( = [pic] (3)que se expresa en S·cm2·mol-1 si c se expresa en M. En esta ecuación, ( es la conductividad del soluto, obtenida de la ecuación (2).
[pic]
Entre los diversos factores que afectan a la conductividad molar, cabe destacar dos por su importancia: temperatura y concentración. En esta experiencia se estudiará la influencia de la concentración manteniendo constante la temperatura.

Por lo querespecta a la conductividad específica, aumenta conforme aumenta la concentración, pero de forma lineal en el caso de electrolitos fuertes y de forma no lineal en electrolitos débiles.

Sin embargo, en lo que se refiere a la conductividad molar, al aumentar la concentración va a disminuir, pero de diferente forma según el electrolito sea fuerte o débil. Los electrolitos fuertes disminuyen suconductividad molar suave y linealmente con la concentración, mientras que los electrolitos débiles lo hacen de manera mucho más brusca. La extrapolación de la gráfica de variación de la conductividad molar con la concentración puede proporcionar el valor de (o, conductividad molar límite o a dilución infinita, magnitud característica de cada electrolito. La extrapolación de los datos de conductividadfrente a concentración es factible en el caso de electrolitos fuertes por su comportamiento lineal y mucho más cuestionable en el caso de electrolitos débiles.

Para los primeros, Kohlrausch propone una relación lineal entre la conductividad molar y la raíz cuadrada de la concentración, que se conoce como ley de Kohlrausch:

(= [pic] - ( [pic] (4)

donde ( es un valor constanterelacionado con el tipo de electrolito (en concreto, con su estequiometría), denominado coeficiente de Kohlrausch.

Según la teoría de Arrhenius, todas aquellas sustancias que en disolución acuosa presentan una elevada conductividad, se encuentran disociadas en mayor o menor grado en sus iones. Así pues, se puede calcular el grado de disociación (, definido cómo la fracción de moléculas disociadasen sus iones, por la expresión:

[pic] (5)

siendo ( la conductividad molar a una determinada concentración y [pic] la conductividad molar límite o a dilución infinita, que se obtiene al extrapolar los valores de la conductividad molar a bajas concentraciones.

Para el caso de un electrolito débil de estequiometría 1:1 que se disocia, se tiene que:
CA...