Diseño Experimental

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Laboratorio de Ciencia Básica

Diseño Experimental

Estudio cualitativo del comportamiento eléctrico de la materia

Integrantes:

Anguiano García Ana Laura

Avalos Delgado Yakciri Viridiana

Fernández Ramírez Paula

Zúñiga De lira Guadalupe

Grupo: 1102

Asesor: Rafael Sampere Morales

Fecha de entrega: 6 de Noviembre del 2013

Introducción:

El presente proyecto se refiere al tema del estudio cualitativo del comportamiento de la materia que se puede definir como la cantidad de materia que está constituida por moléculas, las cuales a su vez están formadas por átomos.

Los átomos se componen de dos partes fundamentales: núcleo y la periferia.

En el núcleo del átomo se encuentran, los protones con carga eléctrica positiva, y los neutrones que como su nombre insinúa, no tienen carga eléctrica o son neutros. En la periferia se encuentran, los electrones con carga eléctrica negativa.

Por otra parte el agua un compuesto de gran importancia da lugar a muchas de las reacciones que involucran sustancias disueltas en agua y utilizando esta como medio de reacción y además tiene una alta constante dieléctrica por lo que puede disolver un gran número de sustancias, especialmente las iónicas.

De esta manera se dará a conocer la conducta y relación que hay entre los electrolitos fuertes, débiles y no electrolitos en una disolución acuosa.

En base a esto analizaremos el comportamiento químico de las sustancias y conductividad eléctrica de las disoluciones en función de la concentración y carga del ion.

Problema Científico:

Determinar experimentalmente el comportamiento eléctrico de algunas sustancias en medio acuoso.

Objetivo General:

Determinar experimentalmente el comportamiento eléctrico de algunos electrolitos fuertes y débiles y no electrolitos en disolución acuosa.

Objetivos Específicos:

• Conocer la teoría electrolítica de Arrhenius para explicar a conductividad eléctrica de las disoluciones.

• Estudiar cualitativamente el comportamiento eléctrico de los electrolitos y no electrolitos en función de la concentración.

• Estudiar cualitativamente el comportamiento eléctrico de os electrolitos en función de la carga de ión.

Marco Teórico:

• Electrolito: Se denomina electrolito a una sustancia que contiene aniones y cationes y que por lo tanto es capaz de conducir la corriente eléctrica. Por lo general son líquidos que contienen iones en solución, pero también existen electrolitos sólidos y fundidos.

La mayoría de los electrolitos son ácidos, bases o sales en solución. Algunos gases, cuando se encuentran en condiciones de alta presión o temperatura, pueden llegar a comportarse de manera similar a un electrolito. Se puede obtener un electrolito mediante la disolución de un polímero, ya sea biológico (como por ejemplo el ADN) o sintético, y en estos casos se obtendrá un polielectrolito. Si tomamos una sal y la disolvemos en agua, los iones que componen la sal se separarán, en un proceso llamado solvatación, en donde cada anión y cada catión se rodean de moléculas de agua. El resultado es una solución que contiene iones, es decir, un electrolito.

Los electrolitos (iones que pueden conducir la corriente eléctrica) se forman cuando se disuelve un soluto iónico en agua; este se disocia en iones positivos (cationes) y en iones negativos (aniones) que, por tener cargas diferentes, pueden conducir la corriente eléctrica. Esta característica permite clasificar los solutos en electrolito.

• Electrolito fuerte: Un electrolito será el que al disociarse da origen a una gran concentración de iones, hecho que permite mayor conductividad eléctrica. Se considera en la práctica que un electrolito fuerte se descompone en un 100%, lo cual impide equilibrios entre sus iones y la molécula correspondiente.

• Electrolito débil: Un electrolito débil se disocia muy poco, de manera que no se produce una suficiente concentración de iones, por lo que no puede haber flujo de corriente eléctrica.

• Teoría de ácidos y bases de Svante Augusto Arrhenius: Él definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:

H+ + OH- +H2O

La teoría de Arrhenius ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.

En los tiempos de Arrhenius se reconocía a los ácidos en forma general como sustancias que, en solución acuosa. Tienen un sabor agrio si se diluyen los suficiente para poderse probar. Hacen que el papel tornasol cambie de azul a rojo. Reaccionan con los metales activos como el magnesio, zinc y hierro produciendo hidrógeno gaseoso, H2 (g).

Reaccionan con los compuestos llamados bases (contienen iones hidróxido, OH-) formando agua y compuestos llamados sales. La sal que se forma está compuesta por el ion metálico de la base y el ion no metálico del ácido. Casi todas las sales son sólidos cristalinos de alto punto de fusión y de ebullición.

La reacción de un ácido con una base se llama neutralización. Si se mezclan las cantidades correctas de ácidos y bases,

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