Electrolitos

INTRODUCCION

En esta práctica se trabajara con compuestos que al estar en solución presentan la capacidad de disociarse en iones de manera se van a tener soluciones cargadas positiva y negativamente, por el movimiento de estas cargas va ser posible el paso de la corriente a través de la solución, entonces estamos haciendo referencia a los electrolitos sustancias que en solución acuosa pueden disociarse y transportar la corriente eléctrica, se va trabajar con electrolitos en solución a diferentes concentraciones donde vamos a analizar el comportamiento de la conductividad para las concentraciones dadas y reconocer las diferencias entre sustancias que se disocian por completo y aquellas que se disocian parcialmente, ya que la cantidad de carga está en función al grado de disociación de los electrolitos y su implicancia con la conductividad.

OBJETIVOS

Comprender y comprobar la ley de Kohlrausch para soluciones diluidas de electrolitos fuertes

Comprender y comprobar la ley de dilución de Ostwald empleado en soluciones de electrolitos débiles

Determinar la conductividad molar de los electrolitos fuertes y débiles y comprobar su relación con las concentraciones de las soluciones

FUNDAMENTO TEÓRICO

Electrolitos

Los electrolitos contienen iones libres que actúan como conductores eléctricos, se reconoce a un electrolito como la sustancia que en solución acuosa se llega a disociar (separarse en sus iones), se puede disociar parcial o totalmente en iones, y por ello conduce la corriente eléctrica.

Los más frecuentes de encontrar son los electrolitos que aparecen como soluciones de sales, bases o ácidos, estos posiblemente se originan por la disolución de polímeros biológicos (ejm. el ADN) o polímeros sintéticos (el poliestireno sulfonato), obteniéndose una gran cantidad de centros cargados.

Clasificación de electrolitos

Un electrolito fuerte es aquella sustancia que estando en solución acuosa se disocia totalmente en iones. Por ejemplo:

KNO3 → K + + NO -

NaOH → Na+ + OH -

H2SO4 → 2 H+ + SO4-2

Un electrolito débil es una sustancia que estando en solución acuosa solo se disocia parcialmente en iones.

Conductividad

Los fenómenos relacionados con la electrólisis fueron estudiados por M. Faraday (1832-1833), como también la nomenclatura que utilizó, la cual es aún empleada hoy en día, fue ideada por W. Whewell. Los electrodos son alambres o placas cuya función es conducir la corriente al interior del electrolito y fuera de este, estos se denominan ánodo y cátodo respectivamente.

Para explicar las observaciones durante el paso de la corriente a través de un electrolito, lo que supuso Faraday es que el flujo de la electricidad estaba asociado con el movimiento de partículas cargadas (iones). Las partículas que llevan una carga positiva y se mueven en la dirección de la corriente eléctrica, (hacia el cátodo) son los cationes, y las que teniendo una carga negativa se mueven hacia el ánodo son los aniones.

S e entiende como conductividad eléctrica a la capacidad que tiene un cuerpo de permitir que la corriente eléctrica pase a través de sí. Se puede decir que es una propiedad particular de cada cuerpo y representa la facilidad con la que los electrones pueden pasar por él, y varía con la temperatura.

Conductividad en medios líquidos

De la teoría de la disociación electrolítica que enunció S. Arrhenius, de los átomos totales que constituyen una sustancia electrolítica, una porción se disocia y se va cargando a medida continua la disolución, la disociación de iones ocurre espontáneamente y actúan independientemente unos de otros y difieren en sus propiedades físicas.

El movimiento de los iones al momento de la disociación ocurre por solvatación, es decir por la combinación de las moléculas o iones del soluto con las moléculas del solvente.

La conductividad en los líquidos se relacionada a la presencia de sales en solución, donde ocurre que la disociación en iones permite el paso de la energía eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico.

Conductividad específica (k)

Es un valor que expresa la facilidad con que la corriente fluye a través de un cubo de 1 cm de arista de disolución, lo cual varía con la concentración de la disolución.

En un mismo electrolito, el valor de la k de sus disoluciones está en función a concentración y Temperatura de la disolución, k = f(c,T). Su valor depende del número de iones (concentración) respecto al volumen y de la naturaleza de los iones (electrolitos).

Conductividad molar

Es una medida del número y velocidad de migraciones de los iones contenidos en una mol de soluto.

La conductividad molar expresa la capacidad de una cantidad determinada de soluto (por unidad de volumen) para transportar carga eléctrica, es decir el valor de la conductividad molar depende de la concentración del electrolito presente.

La magnitud conductividad molar ʌm definida como:

ʌm = K/C Scm2 mol-1

Dónde:

c

...