Condutividade eléctrica dos electrólitos fortes e fracos

1- INTRODUÇÃO

Na condutimetria a grandeza medida é a condutância (condutividade) de uma solução, que traduz a maior ou menor facilidade com que uma solução conduz a corrente elétrica. Em soluções líquidas a corrente é conduzida entre os elétrodos pelos íons dissolvidos.

• Do número e do tipo de íons nela existentes.

• Do tamanho dos íons, o tamanho dos íons são importantes já que

• A carga é importante uma vez que determina a magnitude da atração

• Depende da concentração iônica (número de partículas com carga por

A condutância de uma solução depende: determinam a velocidade a que se propagam através da solução (íons menores movem-se mais rapidamente que os maiores). eletrostática entre o elétrodo e os íons. unidade de volume), quando se dilui a solução de um eletrólito, a condutância diminui, já que a menos íons por unidade de volume de solução para conduzir a corrente. A condutância molar varia com a concentração C, extrapolando a uma concentração zero, tem-se o valor da condutância molar à diluição infinita, Λ0. A relação entre a condutância molar e a condutância molar à diluição infinita é:

Quando o eletrólito é fracamente dissociado, Λ varia com a concentração, principalmente porque o grau de dissociação, α, varia fortemente com a concentração.

Numa primeira aproximação pode-se chegar à relação: Uma vez calculada0e determinada experimentalmente a condutância molar, Λ, é possível calcular o grau de dissociação real do eletrólito fraco, nesta concentração, e daí a constante de dissociação.

Como a medida da condutimétrica requer a presença de íons, a condutimetria não é usualmente utilizada para as análises de moléculas que não se dissociam. A condutometria abrange duas técnicas analíticas: a condutometria direta e a titulação condutométrica. A condutometria direta mede a condutância com vistas à avaliação da concentração de um eletrólito. Tem aplicação muito limitada em virtude do caráter não específico da condutância das soluções iônicas.

2. Objetivo geral

Estudar a condutividade elétrica de eletrólitos fracos e fortes. 2.1 Objetivo específico

Utilizar adequadamente um condutivímetro; Medir a condutividade de eletrólitos fortes e fracos;

Calcular o grau de dissociação e a constante de dissociação de eletrólitos fracos

3. Materiais e Métodos 3.1 Materiais

Condutivímetro Balões volumétricos de 100mL Balão volumétrico de 250 mL Pipeta de 50 mL Béqueres de 100 mL Bureta de 50 mL Banho termostático Cloreto de potássio 0,1 M Ácido acético 0,05M

3.2 Procedimento experimental

3.2.1 Determinação das condutâncias molares do KCl e do ácido acético

1. Preparou-se 10 soluções de cloreto de potássio, de 100 mL, cujas concentrações foram de 0,1 a 0,0005M (usando o método da diluição). 2. Em um béquer foi colocado um pouco da solução 0,0005M e nesta solução colocou-se a célula de condutividade (recém-calibrada) para medir a condutividade da mesma. O mesmo foi feito para as demais soluções em ordem crescente da concentração, sempre lavando a célula com água destilada entre uma solução e outra e enxugando-a logo em seguida. 3. Com os valores das condutâncias puderam-se calcular as condutâncias molares. 4. Para o ácido acético, foram preparadas 5 soluções, de 100 mL, cujas concentrações foram de 0,0005 a 0,01M. O procedimento para determinar as condutividades foi o mesmo do KCl.

OBS: A célula foi lavada com etanol e água destilada quando trocou de eletrólito forte (KCl) para o eletrólito fraco (HAc) e enxugou-a com papel.

4. Resultados e Discussões

4.1 Determinação das condutâncias molares do KCl e do ácido acético

A partir das medidas obtidas no laboratório tem-se uma série de valores para condutividade dos eletrólitos em concentrações diferentes, para tanto é necessário realizar alguns cálculos para a constatação de determinadas características das soluções estudadas, como por exemplo, a condutividade molar, a condutividade a diluição infinita, o grau de dissociação etc.

Para isso, utilizaram-se determinadas equações matemáticas que nos facilitaram a identificação de cada item e a sua relação com os demais.

Condutividade Molar:

Grau de dissociação α:

Condutividade Molar a diluição infinita:

4.1.1 Para o KCl (eletrólito forte) Tabela 1. Valores de condutividade medidos a partir das soluções de KCl.

Gráfico 1. Condutividade da solução de KCl versus concentração.

Concentração

KCl (mol/L)

Condutividade (μS/cm)

Calculando as condutâncias molares, obtém-se:

TABELA 2. Valores de Condutividade Molar (Λm) para o KCl

Gráfico 2. Condutividade molar do KCl contra a raiz quadrada da concentração.

Com a equação obtida no gráfico acima se pode dizer que, o valor da condutividade limite deste eletrólito é dado pela intersecção da linha no eixo y, ou seja, ao substituirmos o valor de x na equação y = -52359x + 126213, obteremos o seguinte resultado: y =-52359. 0 + 126213, assim teremos: y = 126213 que representa o valor da condutividade