Práctica de Conductimetria – Determinación de la constante de celda (θ)
Curso: Análisis Químico Instrumental –
Informe n°
2
- Resistencia, conductancia
y conductividad - Conductancia molar y
equivalente - Ley de
la migración independiente de los
iones - Determinación
de la constante de celda - Objetivos
- Determinación
experimental - Procedimiento de
determinación de constante de celda
(kcl) - Conclusiones
- Bibliografía
1.
INTRODUCCION
Fundamento Teórico
El transporte de
la corriente
eléctrica a través de conductores
metálicos es realizado por el movimiento de
los electrones del metal, bajo la acción
de una diferencia de potencial aplicada. En este caso, por
tratarse de un solo tipo de transportador (electrones), puede
considerarse al conductor electrónico como
homogéneo, y para él es válida la Ley de
Ohm
(1)
donde R es la resistencia del
conductor (en Ohm, W ),
V es la diferencia de potencial aplicada (en voltios,
V) e I es la intensidad de corriente que circula a
través del conductor (en amperios, A).
En el caso de las disoluciones electrolíticas, la
corriente es transportada por los iones de la disolución,
los cuales se mueven en distintos sentidos (de acuerdo con el
signo de su carga) bajo la acción del campo
eléctrico producido por la diferencia de potencial
aplicada. En este caso, el conductor iónico
también puede considerarse como homogéneo (siempre
y cuando no existan fuerzas mecánicas o viscosas
aplicadas), y al igual que el conductor electrónico,
seguirá la Ley de Ohm (Ec.
1).
Esta propiedad de
conducir la corriente que poseen las disoluciones
electrolíticas es la base de la Iónica, una
de las áreas del conocimiento
dentro de la Electroquímica, y una de las primeras en
desarrollarse.
Resistencia, conductancia y
conductividad
En ausencia de un campo eléctrico, los iones que
constituyen un conductor iónico se encuentran en un
constante movimiento al azar, de manera que la distancia efectiva
recorrida por los iones en su conjunto es nula. Este movimiento
se origina por acción de fuerzas térmicas y de
convección. Ahora bien, cuando se somete a dichos iones a
la acción de un campo eléctrico, los mismos se
moverán, en un sentido u otro, de acuerdo con su carga,
fenómeno que se conoce como migración
iónica.
En estas condiciones, se puede considerar a la
disolución como un conductor, que obedece a la Ley de Ohm.
Consideremos la representación de una porción
disolución (Fig. 1) en la que la resistencia R
correspondiente vendrá dada por:
(2)
Donde r es la resistividad
(en ohm.cm) de la disolución, l es la
longitud (-distancia entre los planos considerados – en
cm) del conductor y A es el área de
sección transversal (en cm2) del
conductor.
Figura 1. Porción de
disolución
La magnitud recíproca de la resistencia es la
conductancia electrolítica (G)
(3)
Cuya unidad es el Siemens (S)
Combinando las Ecs. 2 y 3 se obtienen:
(4)
Donde c es la conductividad
de la disolución (en S.cm-1), definida
como la inversa de la resistividad.
De acuerdo con la Ec. 4, la conductividad de una
disolución es la conductancia de la misma encerrada en un
cubo de 1 cm3 (l=1cm, A=1cm2).
Conductancia molar y
equivalente
La conductividad es una propiedad que mide la facilidad
con que los portadores de carga migran bajo la acción de
un campo eléctrico. Para el caso de un conductor
iónico, son los cationes y aniones de la solución
los que intervienen en el transporte de la corriente y por lo
tanto, el valor de la
conductividad dependerá del número de iones
presentes. Para normalizar la medida de la conductancia, se
introduce la magnitud conductancia molar (L ), definida como:
(5)
Donde C es la concentración molar
(mol.L-1) del electrolito totalmente
ionizado.
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