TEORIA DE ERETHYLENE DE ARRHENIUS

TEORIA ELETOLÍTICA DE ARRHENIUS – UNIDADE 13

RESUMO TEÓRICO

Resumo dos principais pontos da teoria da dissolução eletrolítica de Arrhenius

1 - Informações preliminares.

1.1 – Dissolução:

Podemos entender por dissolução, um tipo de dispersão de partículas de substâncias diferentes resultando num sistema monofásico (homogêneo).

Por exemplo, quando adicionamos açúcar a água, notamos que os pequenos cristais de açúcar vão aparentemente desaparecendo na água. O que ocorre na verdade é uma dispersão das partículas (moléculas) de açúcar nas moléculas de água que estão em maior quantidade.

Assim, definimos também os termos soluto e solvente. Solvente é o meio no qual o soluto se espalha. Dizemos então que o açúcar é o soluto e a água é o solvente.

1.2 – Corrente elétrica e iônica:

O termo corrente elétrica pode ser entendido como um fluxo de cargas que ocorre em meios materiais, quando estes são submetidos a uma diferença de potencial (tensão elétrica) De forma mais simples é um fluxo de energia gerado por cargas elétricas em movimento.

Uma partícula que possui carga elétrica (positiva ou negativa) tem a capacidade de conduzir energia, desde que apresente liberdade de movimento.

A corrente pode, portanto, ser causada por movimento de elétrons (sendo chamada então de corrente elétrica) ou então por íons (chamada de corrente iônica).

Num fio metálico a corrente é estabelecida por um movimento orientado de elétrons semi-livres da estrutura cristalina do metal. Estes elétrons estão fracamente ligados aos núcleos devido à alta eletropositividade característica dos metais, daí sua facilidade em conduzir energia.

Entretanto, a corrente pode se dar por movimento de íons quando estes estão dispersos num solvente como a água, por exemplo. Nesse caso a solução comporta-se como condutora de corrente.

2 – Classificação

As soluções aquosas são classificadas de acordo com sua condutividade elétrica da seguinte maneira:

Soluções eletrolíticas: São aquelas que apresentam íons livres, que sejam por dissociação iônica como por ionização. Dessa forma, ocorre condução de energia elétrica já que as cargas (na forma de íons) possuem liberdade de novimento.

Soluções não eletrolíticas: São aquelas que não apresentam cargas livres na forma de íons. Dessa maneira não conduzem energia elétrica.

3 – Teste de condutividade de soluções:

Para verificar a condutividade das soluções, Arrhenius elaborou um procedimento experimental que verificava a capacidade de soluções como água e NaCl, água e sacarose e outras de conduzirem energia elétrica. Abaixo temos um esquema que mostra um experimento semelhante ao realizado por Arrhenius:

Nesse esquema vemos a bateria cuja função é a de fornecer energia elétrica ao circuito, uma lâmpada e os eletrodos. O líquido consiste numa solução que se deseja identificar como condutora (ou não) de corrente elétrica.

4 – Dissociação iônica e ionização:

Para entendermos a Teoria de Arrhenius, vamos testar a condutividade elétrica de várias soluções, utilizando a aparelhagem ilustrada a seguir:

Testando a condutividade elétrica de algumas soluções utilizando a aparelhagem acima, verificou-se que:

Materiais Condutibilidade elétrica

Solução de sal de cozinha (NaCl) Conduz

Solução de ácido clorídrico (HCl) Conduz

Solução de açúcar (sacarose) Não conduz

Água destilada (pura) Não conduz

Água potável (torneira) Conduz

De acordo com estes resultados surgem alguns questionamentos:

1º) Por que algumas soluções aquosas conduzem eletricidade, e outras não?

2º) Por que a água destilada (pura) não conduz eletricidade e a água potável (torneira) conduz?

Para responder a tais questionamentos, Arrhenius estabeleceu a Teoria da Dissociação Iônica, onde a condutividade elétrica das soluções era devido à existência de íons livres.

Vamos entender a razão pela qual algumas soluções conduzem eletricidade e outras não.

1º) Testando a condutividade elétrica de uma solução de água com sal de cozinha (NaCl) verificou-se que a lâmpada acendeu, indicando que esta solução conduziu corrente elétrica.

Observação macroscópica:

Explicação microscópica:

O sal de cozinha é representado pela substância cloreto de sódio – NaCl – que é um composto iônico constituído pelos íons Na+ e Cl- organizados através de um retículo cristalino.

Quando o retículo cristalino de cloreto de sódio entra em contato com a água, ocorre uma separação dos íons, fenômeno denominado de dissociação iônica. Os íons livres obtidos após a dissociação são os responsáveis pela condutividade elétrica.

Este processo de dissociação iônica pode ser representado através da seguinte equação:

NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)

2º) Testando a condutividade elétrica de uma solução de água com açúcar verificou-se que a lâmpada se manteve apagada, indicando que esta solução não conduziu corrente elétrica.

Observação macroscópica:

Explicação microscópica:

O açúcar é representado pela substância sacarose – C12H22O11 – de natureza molecular.

A molécula de sacarose não possui íons e também não originou íons em presença de água, o que explica o fato da não condutibilidade elétrica. Quando as moléculas de sacarose foram colocadas em presença de água, ocorreu apenas uma separação