Laboratorio No03 Conductividad Fq 2015-1
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Física Química Laboratorio Nº 3: CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Página 1 CONDUCTIVIDAD DE LAS DISOLUCIONES ELECTROLITICAS I. OBJETIVOS a) Determinar la conductividad equivalente de los electrolitos a diferentes concentraciones. b) Obtener en forma gráfica la conductancia especifica respecto a la concentración para el CH 3 COOH, NaOH. II. FUNDAMENTO TEÓRICO CONDUCTORES. Electrónicos (Metales): la corriente eléctrica se debe al flujo de electrones. Electrolíticos o iónicos (disoluciones iónicas): la corriente eléctrica se debe al movimiento de iones en la disolución. La conductividad es una medida de la facilidad con la que una corriente eléctrica pasa a través de un conductor (disolución iónica). La conductividad eléctrica la podemos definir como la capacidad de un cuerpo, de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. La conductividad eléctrica puede presentarse en los diferentes estados de la materia, como el estado líquido, sólido y gaseoso. A continuación, solo se considerará las disoluciones acuosas, que utilizan agua líquida como solvente. La Conductividad en este tipo de disolución está relacionada con la presencia de solutos iónicos en el disolvente, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la corriente eléctrica a través de la solución. Podemos dividir a los solutos en dos categorías: electrolitos y no electrolitos. Un electrolito es una sustancia que al disolverse en agua se disocia o separa en sus correspondientes iones (especias químicas que presentan carga positiva o negativa), formando una disolución que conduce la corriente eléctrica. Dicha disolución, se conoce como disolución electrolítica. Un soluto del tipo no electrolito, es una sustancia no conductora de la corriente eléctrica, debido a que no genera iones, constituyendo parte de una disolución no electrolítica. Por ejemplo, la glucosa, la sacarosa y la sucralosa (edulcorante) son compuestos covalentes que en disolución acuosa no conducen la electricidad. Recuerda que un compuesto que está formado por enlaces covalentes, constituye un compuesto covalente. Dependiendo del grado de disociación, los electrolitos se clasifican como electrolitos fuertes, los cuales se disociación completamente, y electrolitos débiles (disociación parcial) En el caso donde se agrega un electrolito que se disocia parcialmente como es una solución de ácido acético con agua al 4%, formando una menor cantidad de especies cargadas, la conducción eléctrica será inferior, por consiguiente se dice que es un electrolito débil. Por lo tanto se representa como: LABORATORIO Nº 3
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Fsica Qumica
Laboratorio N 3: CONDUCTIVIDAD ELCTRICA Pgina 1
CONDUCTIVIDAD DE LAS DISOLUCIONES ELECTROLITICAS
I. OBJETIVOS
a) Determinar la conductividad equivalente de los electrolitos a diferentes concentraciones.
b) Obtener en forma grfica la conductancia especifica respecto a la concentracin para el CH3COOH, NaOH.
II. FUNDAMENTO TERICO
CONDUCTORES.
Electrnicos (Metales): la corriente elctrica se debe al flujo de electrones.
Electrolticos o inicos (disoluciones inicas): la corriente elctrica se debe al movimiento
de iones en la disolucin.
La conductividad es una medida de la facilidad con la que una corriente elctrica pasa a
travs de un conductor (disolucin inica).
La conductividad elctrica la podemos definir como la capacidad de un cuerpo, de permitir
el paso de la corriente elctrica a travs de s. La conductividad elctrica puede presentarse
en los diferentes estados de la materia, como el estado lquido, slido y gaseoso. A
continuacin, solo se considerar las disoluciones acuosas, que utilizan agua lquida como
solvente.
La Conductividad en este tipo de disolucin est relacionada con la presencia de solutos
inicos en el disolvente, cuya disociacin genera iones positivos y negativos capaces de
transportar la corriente elctrica a travs de la solucin.
Podemos dividir a los solutos en dos categoras: electrolitos y no electrolitos. Un electrolito
es una sustancia que al disolverse en agua se disocia o separa en sus correspondientes iones
(especias qumicas que presentan carga positiva o negativa), formando una disolucin que
conduce la corriente elctrica. Dicha disolucin, se conoce como disolucin electroltica. Un
soluto del tipo no electrolito, es una sustancia no conductora de la corriente elctrica, debido
a que no genera iones, constituyendo parte de una disolucin no electroltica. Por ejemplo, la
glucosa, la sacarosa y la sucralosa (edulcorante) son compuestos covalentes que en
disolucin acuosa no conducen la electricidad. Recuerda que un compuesto que est formado
por enlaces covalentes, constituye un compuesto covalente.
Dependiendo del grado de disociacin, los electrolitos se clasifican como electrolitos fuertes,
los cuales se disociacin completamente, y electrolitos dbiles (disociacin parcial)
En el caso donde se agrega un electrolito que se disocia parcialmente como es una solucin
de cido actico con agua al 4%, formando una menor cantidad de especies cargadas, la
conduccin elctrica ser inferior, por consiguiente se dice que es un electrolito dbil. Por lo
tanto se representa como:
LABORATORIO N 3
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Donde co-existen las especies moleculares y los iones acetato (CH3COO-) e hidronio (H3O
+),
formando un equilibrio qumico. La formacin de los iones permite que circule la corriente
elctrica a travs del circuito, encendiendo la ampolleta con menor intensidad. La
disminucin de la intensidad se debe a que el cido no se disocia completamente, quedando
la especie molecular CH3COOH.
La resistencia de un conductor elctrico al paso de la corriente viene dado por la ecuacin:
Donde
=resistividad
l =longitud del conductor
A= rea transversal del conductor.
LA CONDUCTIVIDAD ELCTRICA SE PUEDE EXPRESAR COMO:
a) Conductividad elctrica (L)
La resistencia de un conductor elctrico al paso de la corriente viene dado por la ecuacin:
Su unidad es el -1 tambin llamado siemens (S)
b) Conductividad especfica (k)
Es la conductividad de 1 cm3 de disolucin. Se expresa:
Donde
L =Conductividad Elctrica
l =longitud del conductor
A= rea transversal del conductor.
Su unidad es el S.cm-1
c) Conductividad equivalente
La Conductividad equivalente ser dada por la ecuacin:
Dnde:
N = normalidad de la solucin.
Su unidad es el S cm2 / equiv.
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III. PARTE EXPERIMENTAL
3.1. Reactivos
Agua destilada
cido actico (CH3COOH)
Hidrxido de sodio (NaOH).
3.2. Materiales
Conductmetro Sensor Lab Quest Vernier 4 Vasos de Precipitado Fiola de 100 mL Bagueta Probeta de 50 mL
IV. PROCEDIMIENTO:
En la fiola preparar 100 mL de solucin acuosa de CH3COOH 0,05 N y mediante disoluciones sucesivas obtener: 0,01, 0,001 y 0,0005 N. Luego medir la conductancia de cada solucin con el
Conductmetro.
Repetir el procedimiento anterior para la solucin de NaOH.
V. RESULTADOS
a) Complete los siguientes cuadros y compare los resultados con los valores tericos
proporcionados por el profesor.
b) Grafique en cada caso vs . Interprete.
Solucin acuosa de CH3COOH
N de medicin Concentracin
equiv / L
Conductividad
especfica (k)
S / cm
Conductividad
equivalente
S cm2 / equiv
1
2
3
4
0,05
0,01
0,001
0,0005
Solucin acuosa de NaOH
N de medicin Concentracin
equiv / L
Conductividad
especfica (k)
S / cm
Conductividad
equivalente
S cm2 / equiv
1
2
3
4
0,05
0,01
0,001
0,0005
Autor: Laboratorio de Qumica UTP
Revisado, aumentado y corregido: Equipo de Laboratorio de Qumica UTP
