Determinacion De Una Constante De Disociacion Y De Un Producto De Solubilidad, A Partir De Medidas De Conductividad Electrica En Disolucion.

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| |Universidad Andrés Bello |
| |Facultad de Ecología y Recursos Naturales|
| |Departamento de Ciencias Químicas |

LABORATORIO N º 4:

DETERMINACION DE UNA CONSTANTE DE DISOCIACION Y DE UN PRODUCTO DE SOLUBILIDAD, A PARTIR DE MEDIDAS DE CONDUCTIVIDAD ELECTRICA EN DISOLUCION.

1) INTRODUCCIÓN.

La conductividad eléctrica es un fenómeno detransporte en el cual la caga eléctrica en forma de electrones o iones se mueve a través del sistema. La corriente eléctrica se define como la velocidad del flujo de carga a través del material conductor. En una disolución de electrolitos (medio líquido) la conductividad esta relacionada con sales presentes en disolución, cuya disociación genera iones capaces de transportar la energía eléctrica donde segenera una resistencia eléctrica R que obedece la ley de Ohm.

i) R =ρ l/A

Donde ρ es la resistencia del conductor, l su longitud y A el área de su sección transversal. De 1) podemos obtener la conductancia:

ii) L = 1/R = 1/P [A/l] = k [A/l]

Donde κ es la conductividad específica en ohm-1 · cm-1 . Combinando 1 y 2 se obtiene que:

iii) K = [1/AR]

Cuyo valor se determinaexperimentalmente utilizando una celda de medición de dos placas de platino. Esta celda se encuentra conectada a un conductivimetro según el principio de Wheatstone, el cual se emplea para la medición precisa de una resistencia desconocida. El conductor lo genera la disolución que se encuentra entre las dos placas, dependiendo del valor medido de k, este valor es propio de cada celda.

La comparación delas capacidades de transporte de distintos electrolitos se efectua por medio de la conductividad molar y se define normalizando k con respecto a la concentración (mol/cm3):

iv) Λm = k/C

Ahora bien si expresamos la concentración del electrolito en mol/1000 cm3, Λm sería:

v) Λm = 1000k/C

Por otro lado también hay que considerar los iones provenientes de auto ionización del agua, debidoa que van a afectar la conductividad de la disolución, entonces a Λm de un soluto electrolito hay que restarle la conductividad específica del disolvente al valor que se mide para la disolución. De acuerdo a esto Λm queda definida como:

vi) Λm = (k-ko) 1000/C

Cuando se establecen los valores de la conductividad en función de la concentración de solutos a dilución infinita, se obtiene laconductividad equivalente mínima y se expresa como Λo que de acuerdo con la ley Kohlraush o migración independiente de iones se escribe como:

vii) Λº = λº+ + λº-

Los electrolitos fuertes presentan una variación lineal de la conductividad vs la raíz de la concentración y se acercan linealmente a la conductividad equivalente a dilución infinita, mientras que los electrolitos débiles se acercantangencialmente a la conductividad.

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Ahora bien el valor de Λmº de un electrolito débil no se puede determinar de un gráfico de Λ v/s C^1/2, debido al brusco incremento de Λ con la disminución de la concentración. El error es mayor a medida que la concentración es cada vez menor, entonces determinamos Λºm del electrolito débil con extrapolación gráfica de electrolitos fuertes, cuyosvalores de Λºm son determinados fácilmente.

Arrhenius estableció que al disolverse una sal en agua los electrolitos se disocian a temperatura ordinaria y que la concentración de los electrolitos es proporcional a la conductividad. Lo cual se sostenía bajo la siguiente ecuación:

viii) α ’ Λ / Λº 8)

Donde Λ es la conductividad molar del electrolito en la disolución.

Considerando un ácido...