Numero De Transporte

Universidad Nacional Autónoma de México.
Facultad de Química.
Laboratorio de Fundamentos de Procesado Electrometalúrgico.
Semestre 2011-2.
Practica No 3:
Numero de transporte.
Clave 1631.
Maestro: Sergio López.
Alumno: Estañol Vega José Arturo de Jesús.

Introducción.
Todos los conductores ya sean metálicos o electrolíticos, poseen la capacidad de transportar la electricidad medianteunidades llamadas portadores de carga. En el caso de los metales mediante electrones y en el caso de los conductores electrolíticos mediante iones. Uno de los puntos de estudio de la Electroquímica es el cambio de la naturaleza de los portadores un metal en contacto con un electrolito. En este caso, se observa una acumulación de especies de un lado y otro de la interfase metal/electrolito. Estaacumulación produce un pasaje de corriente a través de la interfase cambiando el tipo de portadores (de electrones a iones o viceversa). Este pasaje de corriente relacionado con el cambio en la naturaleza o tipo de portadores tiene lugar por medio de una reacción electroquímica.
Una reacción electroquímica es aquélla que permite el cambio del número de oxidación de una sustancia a nivel de unainterfase conductor electrónico/conductor iónico.
Se define como número de transporte o de transferencia, tj, para un ión j a la fracción de corriente migratoria transportada por ese ión respecto de la total. Esta magnitud depende de la naturaleza del ión, y contraión, la concentración del electrolito, la naturaleza del disolvente y la temperatura.
Objetivos.
* Determinar el número detransporte de los iones H+ y Cl- de una solución de HCl 0.1 M mediante el método de la frontera móvil.
* Identificar y explicar los cambios que se llevan a cabo durante el procedimiento.
* Identificar las reacciones que se llevaron a cabo.
Metodología.
Primero se preparo una disolución 0.1 M de HCl con el indicador verde de malaquita, en lo que la disolución se preparaba se monto el sistema comose muestra en la figura.

El cátodo que utilizamos fue un electrodo de grafito conectado a la terminal negativa de la fuente de poder mientras que el ánodo un alambre de cobre conectado a la resistencia que en nuestro caso fue de 10.8 Ω. La disolución del ácido se coloco en una pipeta unida a embudo por una manguera, sobre la misma se coloco nuestra terminal negativa suspendida por unas pinzasde nuez. Antes de colocar el ácido en dicho contenedor se sello para evitar fugas y para que el experimento pudiera llevarse a cabo. El multímetro se conecto a la resistencia y se tomaron mediciones cada vez que la frontera se movía 0.1 mL, anotándose el tiempo en que se completaba dicho volumen y la diferencia de potencial asociada a ese tiempo.

Resultados y discusión.
Tabla 1. Valoresdeterminados en el experimento.
t (Segundos) | ∆E (mV) |
210 | 6.5 |
195 | 6 |
170 | 5.6 |
180 | 5.4 |
249 | 5.2 |

Para poder determinar el número de transporte de los iones en la solución necesitamos determinar la información requerida de los datos que ya tenemos, para ello será necesario plantear algunas relaciones que nos faciliten el trabajo. En este caso tenemos que el numero detransporte de los cationes H+ está dada por:
Ecuación 1. Para calcular el número de transporte de los iones H+
t+=∆VnFCIt
Donde ∆V es el gradiente de volumen que en este caso siempre será de 0.1 mL.
t(+) es el numero de transporte del catión.
n es el numero de equivalentes de electrones intercambiados del ion en este caso es 1 por que el catión de concentración conocida es el H+.
F es laconstante de Faraday y su valor aproximado es de 96500 Coulomb por equivalente intercambiado.
C es la concentración molar de la disolución, expresada en mol de soluto disueltos en litros de disolución.
I es la intensidad expresada en Amperes.
Y finalmente t es el tiempo en segundos.
Como puede apreciarse los únicos valores que son desconocidos son los de la intensidad, pero estos son fácilmente...