labo-6 fiqui 2
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I.RESUMEN
El objetivode la prctica es determinar la conductividad de soluciones
acuosas de electrolitos fuertes, dbiles y su relacin con la concentracin y
temperatura.
El laboratorio se encontr a las siguientes condiciones ambientales, a una
temperatura de 23C, un porcentaje de umedad de !"# y una presin
atmosfrica de "$% mm&g.
En la prctica se prepar '%% m( de solucin de )Cl %.%'* y 2+% m( de
soluciones %.%', %.%%2, %.%%$, tanto de C&3C--& como de &Cl a partir de
la solucin %.%+ de cada una de ellas. (uego valorar las soluciones de
a-&, &Cl y C&3C--& proporcionadas por el profesor, as/ como las
diluciones preparadas anteriormente. En el caso de la soda se us biftalato
de potasio como patrn primario.
0 continuacin se calibr el conduct/metro de la manera indicada por el
profesor con la solucin estndar &'"%3% y empe1amos la lectura de
conductividad de las soluciones.
(os resultados obtenidos en la eperiencia fueron conductividades
equivalentespara el &Cl '3."!3, '3+.3%", '4.+!2, '2.34+ 56.cm2.e78'9
medidos a las concentraciones de %.%+'2, %.%'', %.%%'!$, %.%%%$+
respectivamente: conductividades e7uivalentes para el &0c ".2%4, '$.2"+,
33.!, +".'+ 56.cm2.e78'9 medidos a las concentraciones de %.%+%',
%.%'%%3, %.%%2%2, %.%%%$+ respectivamente: conductividad lmite
para el &Cl fue de
370S.cm2
.eq1
y para el &0c fue de
350S.cm2
.eq1
obtenidos a partir de sus respectivas grficas. (os errores obtenidos en las
conductividades l/mites fueron para el &Cl 7.62 y para el &0c 4.70 .
II. OBJETIVOS
http://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtml -
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;eterminacin de la conductividad de soluciones acuosas de electrolitos
fuertes y dbiles y su relacin con la concentracin y temperatura.
III. FUNDMENTO TE!RI"O
(a conductividad es la capacidad 7ue tienen las sustancias para conducir la
corriente elctrica, esta conduccin puede llevarse a cabo mediante
electrones, iones en disolucin o iones gaseosos. (a conductividad de las
disoluciones se puede epresar como
"onductividad el#ct$ica % L &'Es la inversa de la resistencia ofrecida por
una solucin al paso de la corriente elctrica. 6u unidad es mho , ohm1
o Siemen (S ) .
L=1
R=
1
.
A
l (1)
;nde
es la resistividad y
1
es la conductividad espec/fica
k
, la
cual depende de la naturale1a del electrolito y su concentracin, y se
epresa en S . c m1
: yA
l depende de aspectos geomtricos
relacionados con la celda de conductividad. -rdenando adecuadamente la
ecuacin (2) se tiene
k=L( lA ) (2)
(a relacinl
A se denomina constante de celda, dondel es distancia
entre los electrodos y A , rea de los mismos.
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"onductividad equivalente % &'Es la conductividad generada por cada
e78g
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;e acuerdo al valor de la conductividad, los electrolitos se pueden clasificar
en
a& Fue$tes'(os 7ue poseen una conductividad elctrica elevada y ligero
aumento de sta con la dilucin. Ejm &Cl.
*& D#*iles'(os 7ue se caracteri1an por poseer conductividad elctrica
baja y gran aumento con la dilucin. Ejm C&3C--&.
6i se relaciona la conductividad e7uivalente de un electrolito fuerte con la
ra/1 cuadrada de la concentracin, se obtiene una l/nea recta 7ue
etrapolada a concentracin igual a cero, da un valor eacto de la
conductividad e7uivalente l/mite, cumplindose con la ley de )olrausc
= . k(N)1/2 (4 )
(os electrolitos dbiles no cumplen con la ley anterior. El proceso de
disociacin de un electrolito dbil puede ser representado por
++A
HA H y
eligiendo los estados de referencia adecuados, se tiene la siguiente
epresin para la constante de e7uilibrio del proceso de disociacin
ki=a
H+1. a
A1
aAH (5 )
0rrenius sugiri 7ue el grado de disociacin () de un electrolito dbil, se
puede determinar con aproimacin por la relacin entre la conductividad
e7uivalente del electrolito y la conductividad e7uivalente a dilucin infinita
=
(6 )
(a constante de disociacin para electrolitos dbiles, tambin se puede
epresar en funcin al grado de disociacin
ki=2N
1 (7 )
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Combinando las ecuaciones (6 ) y (7 ) y reordenando los trminos
adecuadamente se obtiene la le+ de diluci(n de Ost,ald
1
=
1
+ N
2
ki (8 )
Esta ecuacin el lineal, donde1
y
2
ki son magnitudes constantes,
y el grfico de1
vsN , permite calcularlas.
IV. DET--ES E/ERIMENT-ES
& MTERI-ES0 RE"TIVOS0 /RODU"TOS
Mate$iales'
- Conduct/metro
-
Erlenmeyers de 2+% m(, pipetas, fiolas, bureta, probeta, vasos,bagueta, papel filtro.
Reactivos'
- a-& = %.%', &Cl = %.%+, &0c = %.%+, )Cl >?
- @enolftale/na, solucin estndar &'"%3%, biftalato de potasio.
V. /RO"EDIMIENTO
1.2. /$e3a$aci(n de Soluciones
a9 ?repare '%% m( de solucin de )Cl %.%'*
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b9 ?repare 2+% m( de soluciones %.%', %.%%2 y %.%%%$, tanto
de C&3C--& como de &Cl a partir de la solucin %.%+ de
cada una de ellas.
c9 Aalore las soluciones de a-&, &Cl y C&3C--&
proporcionadas, as/ como las diluciones preparadas en b9. ?ara la
soda use biftalato de potasio como patrn primario.
1.4. "ali*$aci(n del 3a$ato
a9 En una probeta adecuada limpia y seca, vierta la cantidad
necesaria de solucin estndar &'"%3%.
b9 (ave el electrodo con agua destilada y se7ue adecuadamente.
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c9 6umerja el electrodo y un termmetro en la solucin y anote la
temperatura. Bealice movimientos rotacionales del electrodo con la
finalidad de eliminar las burbujas de aire atrapadas en la celda.
d9 Encienda el instrumento con el control correspondiente, con la
perilla de coeficiente de temperatura, ajuste el valor de la
temperatura. 0s/ mismo con la perilla respectiva ajuste el valor de
la conductividad le/da de tablas de estndar, a la temperatura
correspondiente.
e9 Begrese la solucin estndar al frasco.
1.5. -ectu$a de la "onductividad de Soluciones
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a9 Colo7ue en la probeta = 3% m( de la solucin de )Cl, mida la
temperatura e introdu1ca el electrodo limpio y seco en la solucin
cuidando 7ue no 7ueden burbujas atrapadas como en .2 d9,
descarte la solucin.
b9 6in enjuagar la probeta, colo7ue una nueva porcin de solucin
y repita el procedimiento de eliminacin de burbujas. Elija un rango
adecuado de conductividad. 6i la escala marca solo ' en el
etremo i17uierdo y ninguna lectura en el dereco, significa 7ue el
rango de conductividad debe ser mayor, en este caso se debe usar
el siguiente rango ms alto.
c9 ;espus de completar la lectura, apague el instrumento. (ave y
se7ue el electrodo.
d9 Bepita todo el procedimiento para las soluciones de &Cl y &0c
proporcionadas, y para todas las preparadas por diluciones.
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VI. "6-"U-OS
2. O*ten7amos la constante de celda a 3a$ti$ de la medici(n de laconductividad de 8"l
Sa*emos que'
k=L( lA )
;ndekKCl
a21 C=0.001305 S /cm
L=1379S
Reem3la9ando los valo$es se o*tiene el valo$ de la constante de
celda'
( lA)=kL= 0.0013051379106=0.9463 cm1
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4. Dete$minemos las concent$aciones e:actas de las soluciones +diluciones
Preparacin de la solucin de 100ml de KCl0.01N
WKCl=0.0745 g
PKCl=74.5g /mol
!"ol#cion=0.1L
$= nKCl
!"ol#cion
$=
0.0745g
74.5 g/mol0.1L
=0.01$
NKCl=0.01N
Estandarizacin del Na%H0.01N con biftalato de potasio
W&HK=0.0108 g P' ( &HK)=204.22 !ga"(a)o Na%H=4.8ml
NNa%H= W&HK
P' (&HK)!ga"(a)o Na%H
NNa%H= 0.0108
204.224.85103
NNa%H=0.0109N
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Estandarizacin del HCl0.05N utilizando Na%H
!HCl=1ml
!Na%H=4.7ml
!HClNHCl=!Na%HNNa%H
(1ml )(NHCl)=(4.7ml)(0.0109N)
NHCl=0.0512
N
Estandarizacin del HAc0.05N utilizando Na%H
!HAc=1ml
!Na%H=4.6ml
!HAcNHAc=!Na%HNNa%H
(1ml )(NHAc)=(4.6ml )(0.0109N)
NHAc=0.0501N
Estandarizacin de soluciones de 0.01N, 0.002N y 0.00064N de
HAc y Hl
HAc0.05N HCl0.01N
(4.6ml ) (0.0109N)=(NHAc)(4 ml) (4.7ml ) (0.0109N)=(NHCl)(1ml)
NHAc=0.0501N NHCl=0.0512N
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HAc0.01N HCl0.01N
(4.6ml ) (0.0109N)=(NHAc)(5ml) (3.15ml ) (0.0109N)=(NHCl)(3ml)
NHAc=0.01003N NHCl=0.0114N
HAc0.002N HCl0.002N
(1.85ml ) (0.0109N)=(NHAc)(10ml)
(1.8ml ) (0.0109N)=(NHCl
)(10ml)
NHAc=0.002012N NHCl=0.001962N
HAc0.00064N HCl0.00064N
(0.6ml ) (0.0109N)=(NHAc)(10ml)
(1.8ml ) (0.0109N)=(NHCl)(30ml)
NHAc=0.000654N NHCl=6.54104
N
5. "alculemos 3a$a cada una de las soluciones la conductividad
es3eci)ica %;& + su conductividad equivalente % * &
/a$a la soluci(n de HCl0.0512N
&allemos la conductividad espec/fica
k=L( lA )
k=7.78
10
3
S(0.9463 )
=7.3622
10
3
S.cm
1
-
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&allemos la conductividad e7uivalente
*=k1000
N =7.3622103( 10000.0512 )=143.793S. cm2. eq1
;el mismo modo se procede para el resto de soluciones, los resultados se
encuentran en la tabla siguiente
Ta*la
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%.%%%$+ 3.7379105
+".'+ %.%2+$
1. =$a)iquemos > vs %N&?.< 3a$a el @c + @"l
=$a)ica vs N del @"l
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0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.250.000
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
450.000
vs.(N)0,5
(N)0,5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.250.000
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
vs.(N)0,5
(N)0,5
=$a)ica
vs N del @c
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-ue7o'
Ki=+
2N
1+=
0.02062
0.0501
10.0206=2.1708105
s calculamos 3a$a las demAs concent$aciones0 los $esultados
estAn en la ta*la si7uiente
Ta*la
-
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0s/ calculamos para cada concentracin de &0c, lo mostramos en la
tabla siguiente
Ta*la
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(as conductividades e7uivalentes para el &Cl '3."!3, '3+.3%",
'4.+!2, '2.34+ 56.cm2.e78'9 medidos a las concentraciones de
%.%+'2, %.%'', %.%%'!$, %.%%%$+ respectivamente.
(as conductividades e7uivalentes para el &0c ".2%4, '$.2"+, 33.!,
+".'+ 56.cm2.e78'9 medidos a las concentraciones de %.%+%',
%.%'%%3, %.%%2%2, %.%%%$+ respectivamente.
(a conductividad l/mite eperimental para el &Cl fue de
370S.cm2
.eq1
.
(a conductividad l/mite eperimental para el &0c. fue de
350S. cm2
.eq1
.
(a conductividad l/mite terica para el &Cl fue de
400.55 S. cm2
. eq1
.
(a conductividad l/mite terica para el &0c. fue de
367.27S.cm2
. eq1
.
El porcentaje de error para la conductividad l/mite del &Cl fue
de 7.62
El porcentaje de error para la conductividad l/mite del &0c. fue
de 4.70 .
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