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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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15/22

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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17/22

-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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