Tarea de conductimetrìa

UNIVERSIDADNACIONALAGRARIA LAMOLINA

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DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA

CURSO: QUÍMICA ANALÍTICA – TEORÍA

TÍTULO: Tarea de conductimetrìa

Facultad y especialidad: Industrias Alimentarias - Ingeniería Ambiental

Apellidos y nombres del profesor: Rojas Tatiana

Fecha de entrega de la tarea: 02/06/2023

I. PREGUNTAS

1.        Explicar con ayuda de gráficos el fundamento de la técnica instrumental Conductimétrica.

El fundamento de la técnica conductimétrica implica medir la conductividad de la solución y relacionarla con la concentración de iones presentes. Para ello, se utiliza una celda conductimétrica que consta de dos electrodos sumergidos en la solución. Se aplica un voltaje constante a través de los electrodos y se registra la corriente eléctrica generada, la corriente eléctrica medida se convierte en una señal conductimétrica, que se puede relacionar con la conductividad de la solución. (Métodos Instrumentales de Análisis, 2022)

Para determinar la concentración de iones en una solución desconocida, se utiliza una curva de calibración, se preparan soluciones de concentraciones conocidas y se mide su conductividad, estos datos se utilizan para trazar una curva de calibración, que relaciona la conductividad con la concentración de iones.

Una vez obtenida la curva de calibración, se puede medir la conductividad de una muestra desconocida y utilizar la curva para determinar su concentración iónica correspondiente, esta se utiliza en una variedad de aplicaciones en química analítica, como el análisis de aguas, la determinación de la pureza de sustancias, el control de calidad de productos químicos y farmacéuticos, entre otros.(Técnicas Avanzadas en

Conductimetría, 2003)

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        2.        Mediante las Curvas de Valoración Conductimétrica, explica los casos de:

● ácido fuerte con base fuerte

La valoración por conductimetría correspondiente a la reacción de un ácido y una base fuerte, por ejemplo el HCl y NaOH, se basa en la siguiente reacción iónica:

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Así, en la valoración del HCl, al ir apareciendo en la disolución iones Na+ y por consiguiente desapareciendo H+, irá descendiendo la conductividad de la disolución hasta llegar a un punto llamado punto de equivalencia o de neutralización, en el que la conductividad sólo se debe a los iones Cl- y Na+ presentes en el medio. Pero si se sigue añadiendo más cantidad de base fuerte los iones OH- aparecerán en la disolución, con el consiguiente aumento de la conductancia de la misma.

Si se representa gráficamente la variación de conductancia frente al volumen de álcali añadido, la gráfica obtenida será (solo ABC),

Figura 1. Conductancia vs. Volumen

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en donde el mínimo de conductancia corresponde al punto de neutralización del ácido fuerte.

Para que el volumen de disolución a valorar (ácido) no cambie apreciablemente, la disolución valoradora (base) deberá ser de mayor concentración, pues de esta forma la conductancia variará linealmente con respecto al volumen de álcali añadido, excepto en las inmediaciones del punto de equivalencia. En estas condiciones, los datos experimentales obtenidos antes y después del punto final podrán ajustarse a dos rectas y el punto de equivalencia vendrá determinado por la intersección de ambas rectas, debiendo obtenerse cada una de éstas con un mínimo de 4 medidas experimentales de conductancia. (Universidad de Valencia, s/f)

Figura 2. pH vs. volumen ácido fuerte y base fuerte.

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● ácido débil con base débil

En la práctica de Gonzalez Nuñez (s/f), nos comenta que nunca se valora un ácido o base débil con una base ó ácido débil. Pero sí podríamos hablar de una valoración de un ácido débil y base fuerte. Uno de los casos más conocidos es el del ácido acético con el hidróxido de sodio, que producen la siguiente reacción:

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Inicialmente se produce un pequeño descenso de la conductancia debido a la pequeña cantidad de ácido acético disociado, pero luego va aumentando lentamente como consecuencia de la aparición de iones CH3-COOy Na+ hasta llegar al punto de neutralización, donde se produce un aumento brusco de la conductancia debido a la incorporación de un exceso de iones OH-. La gráfica obtenida al representar conductancia vs volumen de álcali añadido es (solo A'B'C')

Figura 1. Conductancia vs. Volumen

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Para la valoración de una mezcla de ácido fuerte y ácido débil por neutralización con una base fuerte, obtendremos 2 puntos de equivalencia, el primero para el ácido fuerte, y el segundo para el débil, ya que primero se observa un fuerte disminución de la conductancia debido a la neutralización del ácido fuerte, después hay un suave aumento hasta la neutralización del ácido débil, y finalmente un fuerte aumento de la conductancia, debido a la presencia de exceso de iones OH- en el medio. (Universidad de Valencia, s/f)

Figura 3. pH vs. volumen ácido débil y base fuerte.

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3. Resuelva los ejercicios 1, 2 (Revise la Norma Técnica Peruana para agua mineral) y 3 del libro de Bermejo (pág 116-117) del capítulo de Conductimetría.

Soluciòn :

3. 1. Calcula la conductividad aproximada de las siguientes disoluciones:

1. HCl 0,1M

De acuerdo al Cuadro 4.1. del libro de Bermejo:

λλConductancia0+0−((𝐻𝐶𝑙+−)) == 34976equivalente. .38 𝑆 𝑆. .𝑐𝑐𝑚𝑚22. .𝑒𝑒límite:𝑞𝑞−−11

ΛConductividadΛΛ0𝑒𝑞0𝑒𝑞 ==  𝑧1+. λ. λ0+0+(𝐻++equivalente:)𝑧−+.2λ.10−𝑒.𝑞λ−−01(𝐶+𝑙−76) . 3 𝑆. 𝑐𝑚2. 𝑒𝑞−1 = 426. 1 𝑆. 𝑐𝑚2. 𝑒𝑞−1 𝑒𝑞0 = 349. 8 𝑆. 𝑐𝑚

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