Determinación de número de transporte por el método de Hittorf
julianarb4Informe28 de Agosto de 2017
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Determinación de número de transporte por el método de Hittorf.
Número de transporte:
El número de transporte corresponde a la fracción de corriente, respecto a la corriente total, que es capaza de transportar un ion como consecuencia de la existencia de un gradiente de potencial eléctrico y/o químico.
Método de Hittorf
Consiste en utilizar una celda de electrólisis en la que las zonas anódicas y catódicas están separadas por una región central en la que, si bien existe un gradiente de potencial eléctrico, el gradiente de potencial químico es nulo.
En el método de Hittorf, la cantidad total de electricidad que pasa a través de la célula y la cantidad de una de las especies iónicas que se desplaza desde o hacia el espacio que rodea a uno de los electrodos, es lo que se mide. Se supone que la variación de concentración tiene lugar solamente en las inmediaciones de los electrodos y que la porción intermedia de la disolución permanece inalterada.
La práctica se realizó a partir del montaje de un circuito en serie, el cual consta de un montaje de Hittorf, un columbimetro y una fuente de poder. El montaje de Hittorf está conformado por un tubo con tres compartimentos (central, catódico y anódico) en los que se deposita la solución de ácido nítrico 0.1N (la cual se desea electrolizar), y los electrodos (ánodo y cátodo), son de grafito con el fin de que no se produzca reacción entre la solución y estos. El columbimetro consta de dos piezas de lámina de Cu y una solución de ácido sulfúrico 0.05M/ y sulfato de cobre 0.5M).
Luego de concluida la electrólisis se determina la concentración de ácido nítrico en cada compartimento a través de una titulación con NaOH 0.1 N y rojo de metilo como indicador.
Resultados y cálculos.
Medida | Resultado |
Peso de la lámina de cobre en el ánodo (g) | 0.5364 |
Peso de la lámina de cobre en el cátodo (g) | 0.5894 |
Volumen de NaOH gastado en la titulación del HNO3 (mL) | 5,9 |
Tabla 1. Condiciones iniciales.
Medida | Resultado |
Tiempo total de electrolisis | 60 minutos |
Peso de la lámina de cobre en el ánodo (g) | 0.5894 |
Peso de la lámina de cobre en el cátodo (g) | 0.4017 |
Volumen de NaOH gastado en la titulación del HNO3 en el cátodo (mL) | 5.7 |
Volumen de NaOH gastado en la titulación del HNO3 en el ánodo (mL) | 5.8 |
Tabla 2. Datos después de la electrolisis.
Para determinar el número de transporte, se deben hallar los cambios de concentración del electrolito en la región anódica y catódica , realizando la diferencia de moles del electrolito antes y después de la electrolisis.[pic 1]
Concentración inicial del ion nitrato, para el ánodo y catado.
[pic 2]
[pic 3]
Concentración es de [pic 4]
Concentración del ion nitrato en el cátodo.
[pic 5]
[pic 6]
Concentración del ion nitrato en el ánodo.
[pic 7]
[pic 8]
Diferencia de moles del ion nitrato.
[pic 9]
[pic 10]
Numero de transporte del anión
[pic 11]
[pic 12]
Numero de transporte del catión
[pic 13]
[pic 14]
Carga total que pasa por el circuito
[pic 15]
[pic 16]
La variación de las concentraciones en la solución catódica y anódica la cual se presenta por la electrólisis del ácido donde al estar en un circuito en serie, se da un desprendimiento de electrones desde la oxidación del ánodo pasando a los electrodos del columbimetro a través del cable que los conecta y cargando negativamente al electrodo que se convierte en el cátodo en la solución del columbimetro.
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