Conductimetría

CONDUCTIMETRÍA
La conductividad eléctrica es la capacidad de las sustancias (metales, gases, líquidos, etc.) de conducir la corriente eléctrica bajo la acción de una fuente externa que genera un campo eléctrico y se mide en ohm inversos. Para los conductores de primer tipo (metales) la conductividad alcanza valores del orden de 108 (ohm.m)-1 mientras que en el caso de materiales aislantes dealta calidad, es de 10-14-10-16 (ohm.m)-1. Los materiales que presentan conductividades del orden de 105 (ohm.m)-1 o mayor, son generalmente llamados conductores. La conductividad de las disoluciones de electrolitos se encuentra generalmente en el intervalo de 10-5 - 104 (ohm.m)-1.
En disolución, la conductividad eléctrica existe gracias al movimiento de los iones debido a la acción del campoeléctrico que involucra la migración de especies cargadas positivamente hacia el cátodo y especies cargadas negativamente hacia el ánodo. Al igual que todos los conductores, las disoluciones de electrolitos se caracterizan por poseer una resistencia determinada al paso de la corriente y la conductividad eléctrica de la disolución es la magnitud inversa a esta resistencia.
La conductividad eléctricadepende directamente del número de partículas cargadas que contiene. Todos los iones contribuyen al proceso de conducción, pero la fracción de corriente transportada por cada especie está determinada por su concentración relativa y su movilidad inherente en el medio. La velocidad de migración de los iones depende, entre otros factores, de la magnitud del campo eléctrico aplicado, la carga y tamaño delos iones, la temperatura, la viscosidad del disolvente y su constante dieléctrica y las fuerzas de atracción entre los iones en disolución.
Cuando todos los demás factores se mantienen constantes, las variaciones en la concentración de un electrolito dan lugar a cambios en la conducción eléctrica. Por tanto, es posible relacionar la concentración con la conductividad eléctrica. Laconductimetría entonces involucra los métodos basados en la medida de la conductividad eléctrica. Estos métodos de dividen en conductimetría directa y las valoraciones conductimétricas.
FUNDAMENTOS DE LA CONDUCTIMETRÍA
Para comprender la relación que se establece entre la conductividad eléctrica de la disolución y la concentración electrolítica, supongamos un conductor como una porción de una determinadadisolución que se aloja entre dos placas metálicas (electrodos) de área A, separadas por una distancia , y a las que se aplica una diferencia de potencial E, tal como se muestra en la siguiente figura.

Figura Porción de disolución de electrolito delimitada por placas de área A y separadas por una longitud .
La ley de Ohm establece que la corriente i que fluye en un conductor es directamenteproporcional a la fuerza electromotriz aplicada E, e inversamente proporcional a la resistencia R del conductor.

Como se ha visto, la conductividad eléctrica (W) es la magnitud inversa a la resistencia que ejercen las disoluciones de electrolitos al paso de la corriente eléctrica. Esta se expresa en ohm-1 (Ω-1) o en siemens (S).

Estas propiedades dependen de la naturaleza del conductor y desu forma (longitud, , y área, A) estableciéndose una relación directamente proporcional entre la resistencia y la distancia entre los electrodos sumergidos en la disolución e inversamente proporcional al área de los electrodos.

donde es la distancia entre los electrodos (cm), de área (cm2) y es el coeficiente de proporcionalidad (ohm.cm) conocido como resistencia específica.
De estaforma se cumple que
2.51
siendo la conductividad específica expresada en ohm-1.cm-1 y que se corresponde con el inverso de la resistencia específica.
Cuando y , o sea, cuando
y
Luego la resistencia específica y la conductividad específica se definen como la resistencia y la conductividad de una columna de líquido de 1cm de largo y 1 cm2 de sección, respectivamente....