Conductividad electrica
Contenido
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1 Generalidades
2 Conductividad en diferentes medios
2.1 Conductividad en medios líquidos
2.2 Conductividad en mediossólidos
3 Medición de la conductividad
3.1 Factores que influyen en la medición
4 Fuentes
Generalidades
La ley de Ohm plantea que cuando se mantiene una diferencia de potencial (E), entre dos puntos de un conductor, por éste circula una corriente eléctrica directamente proporcional al voltaje aplicado (E) e inversamente proporcional a la resistencia del conductor (R).
I=E/R
En disolucionesacuosas, la resistencia es directamente proporcional a la distancia entre electrodos (l) e inversamente proporcional a su área (A)
R= r•l/A
Donde r se denomina resistividad específica, con unidades W•cm, siendo su inversa (1/r), la llamada conductividad específica (k), con unidades W-1•cm-1 o mho/cm (mho, viene de ohm, unidad de resistencia, escrito al revés).
En general, el flujo de electricidad através de un conductor es debido a un transporte de electrones. Según la forma de llevarse a cabo este transporte, los conductores eléctricos pueden ser de dos tipos: conductores metálicos o electrónicos y conductores iónicos o electrolíticos.
Conductividad en diferentes medios
Los mecanismos de conductividad difieren entre los tres estados de la materia, en los sólidos los átomos como tal no sonlibres de moverse y la conductividad se debe a los electrones. En los metales existen electrones cuasi-libres que se pueden mover muy libremente por todo el volumen, en cambio en los aislantes, muchos de ellos son sólidos iónicos, apenas existen electrones libres y por esa razón son muy malos conductores.
Conductividad en medios líquidos
La conductividad en medios líquidos (Disolución) estárelacionada con la presencia de sales en solución, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar laenergía eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico. Estos conductores iónicos se denominan electrolitos o conductores electrolíticos. Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de determinaciones conductométricas y tienen muchas aplicaciones como,por ejemplo:
En la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en este proceso depende en gran medida de ella.
En los estudios de laboratorio para determinar el contenido de sales de varias soluciones durante la evaporación del agua (por ejemplo en el agua de calderas o en la producción de leche condensada).
En el estudio de las basicidades de los ácidos, puesto que pueden serdeterminadas por mediciones de la conductividad.
Para determinar las solubilidades de electrólitos escasamente solubles y para hallar concentraciones de electrólitos en soluciones por titulación.
Conductividad en medios sólidos
Según la teoría de bandas de energía en sólidos cristalinos, son materiales conductores aquellos en los que las bandas de valencia y conducción se superponen, formándose unanube de electrones libres causante de la corriente al someter al material a un campo eléctrico. Estos medios conductores se denominan conductores eléctricos. La Comisión Electrotécnica Internacional definió como patrón de la conductividad eléctrica:
Un hilo de cobre de 1 metro de longitud y un gramo de masa, que da una resistencia de 0,15388 Ω a 20 °C al que asignó una conductividad eléctrica de100% IACS (International Annealed Cooper Standard, Estándar Internacional de Cobre no Aleado). A toda aleación de cobre con una conductividad mayor que 100% IACS se le denomina de alta conductividad (H.C. por sus siglas inglesas).
Medición de la conductividad
La conductividad eléctrica es el recíproco de la resistencia en ohms, medida entre las caras opuestas de un cubo de 1.0 cm de una solución...
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