CONDUTIVIDADE DE ELETRÓLITOS

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UFRN – UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRA DO RIO GRANDE DO NORTE

INSTITUTO DE QUÍMICA

DISCIPLINA: QUI0632 – FISICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL 

PROFESSOR: TIAGO PINHEIRO BRAGA

        EXPERIMENTO 07:

CONDUTIVIDADE DE ELETRÓLITOS

NATAL / RN – 2015

Elson Rodrigo Miranda Da Silva

Mayara Cristina Queiroz Gonçalves

José Jader Carneiro Cavalcante

EXPERIMENTO 07:

CONDUTIVIDADE DE ELETRÓLITOS

Relatório apresentado à disciplina de Físico-Química Experimental, ministrada pelo Prof. Tiago Pinheiro Braga, como requisito para a obtenção de nota parcial referente à 2ª unidade desta disciplina.

NATAL / RN – 2015

1. Introdução

O eletrólito é uma substância, quando dissolvido em um solvente (geralmente em água) produz uma solução que conduz eletricidade quando for aplicado. O eletrólito pode ser um ácido, uma base ou um sal. De acordo com Arrhenius, quando uma substância é dissolvida no meio aquoso, os íons existente na substância separavam e tornava a solução como condutora de eletricidade. Esse íons pode ter cargas positivas como os cátions e também pode ter cargas negativas como os ânions.

Algumas soluções eletrolíticas apresentam uma condutividade alta de eletricidade e outras apresentam uma condutividade baixa, nós podemos classificar em soluções:

a)    Eletrolíticas fortes

b)    Eletrolíticas fracos

 Segundo a Lei de Ohm estabelece que a corrente elétrica quando fluir dentro de um meio é diretamente proporcional a diferença de potencial elétrico através do meio e inversamente proporcional a resistência do meio.

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Que a resistência elétrica é a denominada a dificuldade de transferência de uma corrente elétrica no meio material e depende da geometria do meio, é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional a área de seção do choque do meio.

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        A condutividade é o inverso da resistência elétrica:

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        A condutância específica () é uma propriedade do material que varia de material para material e a razão entre a área da seção do choque pelo comprimento é chamada constante de célula que apresenta mesmo valor para todas as soluções.[pic 5]

Legenda:

i	Corrente elétrica	V	Diferença de potêncial elétrico
R	Resistência	C	Condutância
A	Área dos eletrodos	L	Distância de separação entre os eletrodos
[pic 6]	Condutância específica	[pic 7]	Resistência específica

        

        Então, de posse da constante da célula pode-se calcular a condutividade de diversas soluções. A constante da célula a ser usada normalmente já foi determinada pelo fabricante e pode ser encontrada no manual do aparelho. Contudo com o tempo a constante da célula pode mudar, portanto, deve ser verificada sempre que for usada. Essa determinação da constante da célula é realizada usando soluções de KCl de condutividade conhecidas.

        Quando se varia as concentrações das soluções, a grandeza mais vantajosa é a condutância molar (), é a razão entre a condutância específica () e a concentração da solução .[pic 8][pic 9][pic 10]

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        Os eletrólitos fortes apresentam uma condutância molar bem alto, e também existe uma condutância molar bem baixo, que são os eletrólitos fracos, que vai associar a presença dos íons através do grau de dissociação, de quando a porção molecular passa na forma iônica. Quando fazer muitas diluição partindo de uma solução mais concentrada para menos concentrada, vai chegar a um limite que apresenta uma concentração aproximadamente igual a zero, com isso, adquirindo um valor chamado de condutância molar limite.

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        O químico alemão Friedrich Wilhelm Kohrlrausch descobriu a seguinte relação entre a condutância equivalente sobre a concentração do eletrólito:

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        De modo que para os eletrólitos fortes varia linearmente as condutâncias molar em relação a raiz quadrada a concentração.

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        Observando o gráfico da inclinação de ácido acético, apresenta uma curva íngreme em baixas concentrações, esse método é insatisfatório para os eletrólitos fracos.

Para os eletrólitos fracos, August Arrhenius sugeriu a razão entre a condutância molar equivalente e a condutância molar limite dará o grau de dissociação da espécie eletrólito fraco:

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        Para Ostwald mostrou como medir a constante de dissociação de um ácido fraco apresentando uma concentração . A equação em equilíbrio químico apresenta:[pic 17]

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	HA	H+	A-
Início	[pic 19]	0	0
Final	[pic 20]	[pic 21]	[pic 22]
Equilíbrio	[pic 23]	[pic 24]	[pic 25]

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        Observando a linearidade da reta é possível determinar a condutância molar limite pode ser obtida através da intersecção da ordenada  pela abscissa .[pic 29][pic 30][pic 31]

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1. Objetivo

O objetivo desse experimento é determinar a condutância molar de soluções eletrolíticas em diferentes concentrações, a condutância molar de diluição infinita do eletrólito forte (cloreto de potássio) e o grau de dissociação do eletrólito fraco (ácido acético).