LA 2 GRUPO 6

PRÁCTICA 4: DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL DE DIFUSIÓN
(ECUACIÓN DE NERNST)

Cálculos
1.- A continuación, se indica el potencial de difusión a los 15 s, 2 min y 4 min para cada una
de las parejas de disoluciones utilizadas, de las que se da la concentración, así como el
potencial de asimetría medido a la temperatura de 21.2 ºC.
Obtenga los números de transporte a partir de las actividades para elHCl
[HCl]1
0,0011
0,0011
0,0011
0,0011
0,0011
0,0011

[HCl]2
0,1003
0,0502
0,02
0,01
0,005
0,002

ΔΦº (mV) ΔΦ (mV) 15s ΔΦ (mV) 2 min ΔΦ (mV) 4 min ΔΦ (asim) (mV)
-66,6
-68,1
-68,6
-68,6
3,7
-58,9
-59
-58,9
-58,9
3,6
-44,6
-44,9
-44,7
-44,7
3,7
-31,6
-35
-35,5
-33,5
3,8
-18,1
-22,1
-22,6
-22,6
3,8
-7,3
-8,4
-8,8
-8,8
3,8

Se calculan las actividades,
a = γ *c
siendo γ el coeficiente de actividad paracada una de las concentraciones y c las
concentraciones de las disoluciones:
[HCl]2
0,1003
0,0502
0,02
0,01
0,005
0,002

γ
0,7964
0,8304
0,8755
0,9043
0,9285
0,9521

a2
0,07987892
0,04168608
0,01751
0,009043
0,0046425
0,0019042

[HCl]1
0,0011

γ
0,9656

a1
0,00106216

Ahora para se representan los valores de difusión frente al Ln (a2/a1) según la ecuación:
ΔϕD = (t--t+)*(RT/νF)*Ln(a2/a1)
Paracalcular la diferencia de potencial se toma la medida al minuto 4 y se le resta el potencial
de asimentría:

[HCl]2
0,1003
0,0502
0,02
0,01
0,005
0,002

ln a2/a1 ΔΦ - ΔΦ (asim) (Mv) ΔΦ - ΔΦ (asim) (V)
4,54786112
-72,3
-0,0723
3,85571046
-62,5
-0,0625
2,9354277
-48,4
-0,0484
2,24228052
-37,3
-0,0373
1,54913334
-26,4
-0,0264
0,63284261
-12,6
-0,0126

El ajuste lineal representado queda de la siguientemanera:
0,01
0
-1

-0,01 0

1

2

3

4

5

-0,02
-0,03

ΔΦ - ΔΦ (asim) (V)

-0,04
-0,05

y = -0,0161x - 0,0030
R² = 0,9998

-0,06
-0,07
-0,08

LN (a2/a1)

Ahora se calcula el error de la pendiente y de la ordenada en el origen, que es el potencial de
asimetría:
=

|

|∗

=

√ −2

|−0.0161| ∗

√6 − 2

√0.9998

= 0.000114

Pte=(-0.01610±0.00011)

. . =

∗

1

%
#
#
!" $

∗

%

#
1
= 0.00011 ∗ ∗9.62431$ = 0.00016
6

o.o.=(-0.0030±0.0002) V

Para obtener los números de transporte se aplica la fórmula:
'
(

= 0.5 ∗ 1 ± +, ∗

.

Siendo, F=9.6485*104 C/mol, R=8.314 J/mol*K, T=294.2 K y ν=1.

Para los iones H+
(

96485 ∗ 102
$ = 0.5 ∗ 11 + 0.0161 ∗
3 = 0.8175
.
8.314 ∗ 294.2

= 0.5 ∗ 1 + +, ∗

= 5−

(

-

2 .

5∗

+ + 5−

+5∗
2 .#

. =

96485 ∗ 102
0.0161 ∗ 96485 ∗ 102
=6
6 ∗ 0.00011 + 6
6 ∗0.1 = 0.0024
2 ∗ 8.314 ∗ 294.2
2 ∗ 8.314 ∗ 294.2#
t+=(0.8175±0.0024)

Para los iones Cl'

= 0.5 ∗ 1 − +, ∗

'

96485 ∗ 102
$ = 0.5 ∗ 11 − 0.0161 ∗
3 = 0.1825
.
8.314 ∗ 294.2
= 5−

-

2 .

5∗

+ + 5−

+5∗
2 .#

. =

96485 ∗ 102
0.0161 ∗ 96485 ∗ 102
=6
6 ∗ 0.00011 + 6
6 ∗ 0.1 = 0.0024
2 ∗ 8.314 ∗ 294.2
2 ∗ 8.314 ∗ 294.2#
t-=(0.1825±0.0024)

2.- A continuación, se indica el potencial de difusión a los15 s, 2 min y 4 min para cada una
de las parejas de disoluciones utilizadas, de las que se da la concentración, así como el
potencial de asimetría medido a la temperatura de (21.2 ± 0.1)ºC.

NaCl
KCl

c1
0,00011
0,00011

c2
0,1003
0,1

15 s
25,6
0,4

ΔΦ (mV)
2 min
29,7
3,1

4 min
30,6
3,3

ΔΦ (asim) (mV)
0,9
1

Obtenga los números de transporte (y su imprecisión) a partir de las concentraciones(no de
las actividades) para el NaCl y KCl.

Para este caso, se tienen que recalcular los valores de los coeficientes de actividad, por qué no
se encuentran en la tabla, para ello se utiliza la ecuación de Debye-Hückel:
7

8" = − 9"

#

∗ : ∗ √;

Donde 8" = coeficiente de actividad, B=0.51, 9" =carga del ión y I=fuerza iónica, que se calcula de
la siguiente manera:
; = 0.5 ∗

<" ∗ 9"

I (NaCl)0,00011

I (KCl)
0,00011

#

Para obtener los índices de transporte, también se deben conocer las actividades de las
disoluciones:

NaCl
KCl

logγ
-0,005338
-0,005338

γ
0,987783
0,987783

a1
0,000109
0,000109

a2
0,076870
0,076640

ln a2/a1
6,561682
6,558686

También es necesario calcular los errores de las actividades, ya que se utilizan posteriormente
para el cálculo de errores,
=| |∗

NaCl
KCl...