ÍNDICE

INTRODUCCIÓN 2

RESUMEN 3

PRINCIPIOS TEÓRICOS 4

DETALLES EXPERIMENTALES 5

MATERIALES Y REACTIVOS 5

PROCEDIMIENTO 5

TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS EXPERIMENTALES 6

EJEMPLO DE CÁLCULOS 8

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 9

CONCLUSIONES10

RECOMENDACIONES 10

BIBLIOGRAFÍA 11

INTRODUCCION

Se llama electrolito a la sustancia que en disolución acuosa produce iones. Como los iones son partículas cargadas, cuando se mueven en la disolución conducen la corriente eléctrica. Una corriente eléctrica implica siempre un movimiento de carga. La determinación de la conductividad en soluciones electrolíticas es llamado métodoconductimétrico y tienen una cantidad de aplicaciones. Por ejemplo desempeña unimportante papel en las aplicaciones industriales de la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en la electrólisis depende en gran medida de ella. En los laboratorios, se las puede usar para determinar el contenido de sal de varias soluciones durante la evaporación del agua (por ejemplo en el agua de calderas o en la producción de leche condensada). Las basicidades de los ácidos pueden ser determinadas por mediciones dela conductividad.

PRINCIPIOS TEORICOS

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Materiales:

Conductimetro de Ostwald. Erlenmeyers de 250 ml. Pipetas. Fiolas de 250 ml. Bureta. Probetas- Vasos precipitados. Baguetas. Papel filtro.

Reactivos:

NaOH=0.01N. HCl=0.05N. HAc=0.05N. KCl QP. Fenolftaleína. Solución Estándar HI7030. Biftalato de Potasio.

PROCEDIMIENTO:

Preparación de soluciones.

a. Preparamos 100ml de solución de KCl 0.01M.b. Preparemos 250 ml de soluciones 0.01N,0.002 y 0.00064N tanto de CH3COOH como

del HCl a partir de las solución 0.05N de cada una de ellas.c. Valoramos las soluciones de NaOH,HCl y CH3COOH proporcionadas así como las

diluciones preparadas en b) para la soda usamos biftalato de potasio como patrón primario.

Calibración del aparato:

a. En una probeta adecuada, limpia seca, vertimos la cantidad necesaria de solución estándar.

b. Lavamos el electrodo con agua destilada y secamos adecuadamente.c. Sumergimos el electrodo y un termómetro en la solución y anotamos la temperatura,

debemos fijarnos que no se formen burbujas de aire en la celda.d. Encendimos el instrumento con el control correspondiente.e. Regresamos la solución estándar al frasco.

Lectura de la conductividad de soluciones.

a. Colocamos en la probeta aprox.30 ml de solución de KCl, medimos la temperatura e introducimos el electrodo limpio y seco en la solución cuidando que no queden burbujas de aire.

b. Sin enjuagar la probeta colocamos una nueva porción de solución y repetimos el procedimiento anterior de eliminación de burbujas.Elejimos un rango adecuado de conductividad.

c. Después de completar la lectura, apagamos el instrumento. Lavamos y secamos el electrodo

d. Repetimos todo el procedimiento para las soluciones de HCl y HAc proporcionadas, y para todas las preparadas por diluciones.

TABLA DE DATOS Y RESULTADOS:

TABLA Nº1: Condiciones de Laboratorio.

P(mmHg) 756

Tº(C) 22.9

%HR 96

TABLA Nº2: Valoración del NaOH con Biftalato de Potasio.

W(BHK)(g) Vgastado de NaOH(ml)

P.E. BHK(g/eq.) NNaOH (N)

0.0210 10.8 204.22 0.0095

TABLA Nº3: Preparación de la solución de 100 ml de KCl=0.01M

WKCl=0.0751g.

TABLA Nº4: Valoración de las soluciones de CH3COOH CON NaOH.

CH3COOH(N) Vgastado de NaOH(ml) Vusado de HAc(ml) Normalidad corregidaCH3COOH(N)

0.05 6.0 10.0 0.0518

0.01 6.0 5.0 0.0114

0.002 3.7 15.0 0.0023

0.00064 2.0 20.0 0.00095

TABLA Nº5: Valoración de las soluciones de HCl con NaOH.

HCl (N) Vgastado de NaOH(ml) Vusado de HCl ml) Normalidad corregida

HCl (N)

0.05 5.9 10.0 0.0509

0.01 5.7 5.0 0.0108

0.002 3.4 15.0 0.0022

0.00064 2.0 20.0 0.00095

TABLA Nº6: Conductividad de las soluciones diluidas con el conductimetro.

Soluciones Normalidad Corregida(N) Conductividad(L)(uS/cm)

HCl 0.0509 21.30x103

0.0108 4x103

0.0022 8300.00095 301

CH3COOH 0.0518 352.00.0114 170.20.0023 75.7

0.00095 43.2KCl 0.1 1344

TABLA Nº7: Tabla de Datos Teóricos.

Conductividad Especifica del KCl a 25ºC

K*(uS/cm) Tº(C)

1408.0 25

TABLA Nº8: Datos Teóricos (*) para Conductividad Equivalente limite A∞

^∞(S*cm2/eq-1)

H+ 349.82

CH3COO- 40.9

CH3COOH 390.72

Cl- 76.35

HCl 426.17

TABLA Nº9: Conductividad Límite ^∞

TABLA Nº10: Grado de Disociación y Ki para la solución de HAc

Solución(Normalidad Corregida)

Grado de Disociación(α ) Ki(Experimental)x10-5

CH3COOH 0.0518 0.0212 2.692

CH3COOH 0.0014 0.0559 2.908

CH3COOH 0.0023 0.1165 2.845

CH3COOH 0.00095 0.1677 2.188

TABLA Nº11: Porcentaje de error para el Ki del HAc

Ki(teórico) Ki experimental % error

1.76x10-5

(*)Handbookj of chemistry and Physics.Robert C.Weast 53 Edition,1972-1973,pág.120

TABLA DE RESULTADOS:

TABLA Nº12: Conductividad especifica (K) y equivalente (^) de las soluciones.

Solución(Normalidad Corregida)

L(uS) K(uS/cm) ^(S*cm-1/eq-1)

CH3COOH 0.0518 352.0 368.7552 7.1188CH3COOH 0.0014 170.2 178.3015 15.6405CH3COOH 0.0023 75.7 79.3033 34.4797

CH3COOH 0.00095 43.2 45.2563 47.6382HCl 0.0509 21.30x103 22.3139x103 438.38HCl 0.0108 4.0x103 4.19 x103 388.00HCl 0.0022 830 869.508 395.23

HCl 0.00095 301 315.33 331.93

TABLAS DE GRAFICOS:

TABLA Nº13: Datos para realizar las gráficas ^ Vs.√N Para el HAc.

Solución de CH3COOH ^(S*cm-1/eq-1) √N0.0518 7.1188 0.22760.0114 15.6405 0.1068

0.0023 34.4797 0.04790.0009 47.6382 0.0308

TABLA Nº14: Datos para realizar las gráficas ^ Vs.√N para el HCl.

Solución de HCl ^(S*cm-1/eq-1) √N0.0509 438.38 0.2256

0.0108 388.00 0.1039

0.0022 395.23 0.0469

0.00095 331.93 0.0308

EJEMPLOS DE CÁLCULO

a) Obtenga la constante de celda a partir de la medición de la conductividad del KCl.

Sabemos:

K=L lA

…………………(1)

Donde:

K: conductividad especifica

L: conductividad eléctrica.

lA

: Constante de celda.

Dato: K (25oC)=1408.0 uS/cm Experimental (conductimetro)=1344.0 uS

Reemplazando en la ecuación 1:

lA

=KL

lA

=1408.0uS /cm1344.0uS

=1.0476 cm-1

b) Determine las concentraciones exactas de las soluciones y diluciones.

Valoración del NaOH:

Utilizamos como patrón primario el biftalato de potasio (BHK) Y la normalidad corregida se obtiene:

Eq−gNaOH=Eq−gBHK

Ncorregida= PesoBHKPeqBHKxVgastadoNaOH

Ncorregida= 0.0210 g204.22 g/molx 0.0108L

Ncorregida=0.0095N

Se valoran las soluciones de CH3COOH usando el Ncorregido NaOH.

Para CH3COOH≅0.01N:

Eq−gACIDO=Eq−gBASE

NcorregidaCH 3COOH= NNaOHxVgastadoNaOHVgastadoCH 3COOH

NcorregidaCH 3COOH=0.0095Nx6ml5ml

NcorregidaCH 3COOH=0.0114N

De forma análoga realizamos para las concentraciones de ≅0.002N, 0.00064N.

Para los soluciones de HCl usando Corregido NaOH.

Para HCl≅ 0.05N

Utilizamos la Ncorregida=0.0863N

N corregidaH Cl=0.0063Nx 5.9ml5ml

N corregidaHCl=0.0509N

Para HCl≅ 0.01N

Utilizamos la Ncorregida=0.0095N

N corregidaHCl=0.0095Nx5.7ml5ml

N corregidaHCl=0.0108N

De forma análoga realizamos los cálculos para las concentraciones de ≅0.002N, 0.00064N.

c) Calcule la conductividad especifica (K) de todas las soluciones, para ellas calcule la conductividad equivalente (^).

Para CH3COOH 0.0518N:

K=L lA

Donde:

L: Conductividad eléctrica.

l/A: Constante de celda.

K: conductividad especifica.

K=352uSx 1,0476cm−1

K=368,7552uS cm−1

También hallamos su conductividad equivalente ^ mediante la sgte. Ecuación:

¿=K 1000N

¿=(368.7552uSx cm−1) 10000.0518

¿=7.1188 Sxcm−1 xeq

De forma análoga realizamos los cálculos para CH3COOH 0,0114N, 0.0023N y 0.00095N.

Para HCl0.0509N

K=21.30mSx1,0476cm−1

K=22.3139mS.cm−1

¿=(22.3139mS .cm−1) 10000.0509N

¿=438.38 Sxcm−1 xeq

De forma análoga realizamos los cálculos para HCl 0.0108N, 0.0022N y 0.00095N.

d) Calcule la conductividad límite y la constante de ionización del HAc aplicando las variables indicadas en la ecuación (7) y la conductividad límite para el HCl aplicando la Ley de Kohlrausch.

ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS

Con las conductividades halladas se pudo demostrar, que los electrolitos fuertes son mayores que los electrolitos débiles.

Se realizó una gráfica con la que se determinó la conductividad eléctrica a dilución infinita de los dos ácidos usados, luego comparándola con los teóricos y obtuvimos los porcentajes de error.

CONCLUSIONES

E n los electrolitos débiles(HAc),la conductividad equivalente aumenta considerablemente con la dilución debido a que el soluto se disocia cada vez más a mayor dilución, dando una aumento considerable en el número total de iones que son los transportadores de la corriente.

En los electrolitos fuertes, La conductividad equivalente experimenta un leve aumento con la dilución debido a que los iones se mueven más rápido cuando esta mas separados y no son retenidos por iones de carga opuesta.

La conductividad equivalente límite de un electrolito fuerte puede ser hallada en una gráfica Vs

La conductividad equivalente y la conductividad equivalente límite de un electrolito son DP. A la T0 y concentración de la solución.

RECOMENDACIONES

Debemos valorar correctamente el NaOH, ya que con esta normalidad corregida hallaremos las normalidades corregidas de las soluciones de HCl y HAc.

Observar que en la celda no se forme burbujas de aire ya que eso afectan para la medición de la conductividad eléctrica.

La conductividad eléctrica, específica y equivalente dependen de la concentración, estas tienen una relación de proporcionalidad inversa, es decir, cuanto más diluida este una solución, su conductividad aumentara.

Debemos medir de forma correcta la conductividad eléctrica del KCl para no tener problemas posteriores en los cálculos, que involucren a este valor.

BIBLIOGRAFIA:

Edición, Gilbert W. Castellan “Fisicoquímica”, Addison – Wesley Iberoamérica, Segunda EDICION.

http://www.academia.edu/8932249/Informe_de_Laboratorio_2_UCSUR

CUESTIONARIO

1.-Explique la influencia del movimiento de iones de una disolución sobre la conductividad.

No todos los iones tienen la misma capacidad transportadora de carga. Para interpretar las medidas de conductividad es necesario conocer la velocidad de los iones en disolución y explicar la dependencia de con la concentración.

2.- ¿En que difiere el mecanismo de la conducción por iones hidrógeno del mecanismo de los otros iones?

Las velocidades del protón y del ion hidroxilo en disolución acuosa son mucho mayores que las esperadas, indicando un mecanismo muy diferente de movimiento frente a un campo eléctrico. Ambas especies están directamente relacionadas con la molécula de agua del disolvente y su mecanismo de transferencia consiste en un ágil reagrupamiento de las uniones químicas de las moléculas de agua en una larga cadena de estas.