conductividad - xd

Ing. Yarango Rojas, Alejandro

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUÍMICA E ING. QUÍMICA

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL ING. AGROINDUSTRIAL

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE FISICOQUÍMICA

LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA

Ciudad Universitaria

2015 – 0

Laboratorio Fisicoquimica Página 1

TEMA Conductividad de soluciones electroliticas

PROFESORA Ing. YARANGO ROJAS,ALEJANDRO

ALUMNOS

Nieto Ugarte Katherine 13070063Quispe Salazar Fernando 13070119Romero Tapia Yhonatan 13070121

FECHA DE REALIZADO 11/02/2015

FECHA DE ENTREGA 18/02/2015


TABLA DE CONTENIDO

Resumen…………………………………………………………………………………………………………. Pag 3

Introducción……………………………………………………………………………………………………… Pag 4

Marco teórico…………………………………………………………………………………………………… Pag 5

Detalles experimentales……………………………………………………………………………………. Pag

o Materiales,Reactivos………………………………………………………………………………… Pag 9

o Procedimiento experimental…………………………………………………………………… Pag 10

Tabla de datos y resultados……………………………………............................................. Pag 11

Ejemplo de Cálculos……………………………………………………………………………………… Pag 11

Análisis y discusión de resultados…………………………..………….................................. Pag16

Conclusiones y recomendaciones……………………………………………………………………… Pag 22

Bibliografía…………………………………………………………………………………………………………. Pag 23

Apéndice…………………………………………………………………………………………………………….. Pag 24

RESUMEN



La siguiente experiencia tiene como objetivo la determinación de la conductividad de soluciones del Ácido Clorhídrico (HCl) y el Ácido Acético (CH3COOH) y su relación con la concentración y temperatura ;que se llevó a cabo bajo ciertas condiciones experimentales, a una temperatura de 28°C, a una presión 756mmHg y a un %HR de 93.

El primer desarrollo en la práctica fue la medición de la masa de Biftalato de Potasio con la finalidad de hallar la concentración de NaOH; teniendo como medición su volumen gastado. El otro procedimiento importante fue la determinación de la conductividad de KCl a la temperatura de 28ºC. Otro desarrollo experimental significativo que también se realizó son las mediciones de los volúmenes gastados y la conductividad del Ácido Clorhídrico (HCl) y del Ácido Acético (CH3COOH) a diferentes concentraciones como 0,01N, 0,005N, 0,0001N; 0,0005N y 0,01N, 0,002N, 0,00064N respectivamente.

Al evaluar los errores cometidos en la experiencia se obtuvo, para la constante de ionización un 84.86% (por defecto), para la conductividad equivalente límite del ácido acético un 185.2% (por defecto) y para la conductividad equivalente límite del ácido clorhídrico 29.57 % (por defecto).

La conductividad es la capacidad que tiene la materia de conducir la corriente eléctrica; en los electrolitos está directamente relacionada con el número de iones presentes en la solución, ya que estos conducen la corriente. Los electrolitos fuertes conducen fácilmente la corriente eléctrica por que poseen muchos iones, mientras que los electrolitos débiles la conducen con dificultad porque tienen pocos.

Es recomendable tener cuidado al trabajar con el aparato Conductimetro, sobre todo realizar con anticipación su calibración para poder obtener resultados óptimos de las soluciones de HCl y CH3COOH.

INTRODUCCIÓN



Conductividad es la medida de la capacidad que tiene un material para conducir la corriente eléctrica. Las soluciones nutritivas contienen partículas iónicas que llevan cargas y por lo tanto poseen esta habilidad. Cuanto mayor es la cantidad de estos iones disueltos en el agua la conductividad de la solución resultante es mayor. Por lo tanto la medición de la conductividad eléctrica de una solución nutritiva tiene una relación directa con la cantidad de materiales sólidos disociados que hay disueltos en ella.

Los conductímetros son los aparatos utilizados para medir la conductividad. Básicamente los conductímetros son instrumentos compuestos por dos placas de un material especial (platino, titanio, níquel recubierto con oro, grafito, etc.), una fuente alimentadora y un sector o escala de medición. Aplicada una diferencia de potencial entre las placas del conductímetro, este mide la cantidad de corriente que como consecuencia pasa por ellas; Con los valores del voltaje aplicado y con la intensidad eléctrica de la corriente que pasa por las placas, los conductímetros determinan, de acuerdo a su previa calibración, la conductividad de la muestra ensayada.

Se denominan electrolitos aquellas sustancias que al disolverse en agua, se disocian en sus iones (positivos y negativos). Los electrolitos pueden ser débiles, si estos se disocian parcialmente formando un equilibrio, y fuertes si se disocian totalmente. La conductividad de los electrolitos fuertes y débiles tiene una amplia aplicación en el análisis de la calidad, y uso muy importante es en la industria.

Algunos materiales biológicos y alimentos preparados tienen diferentes conductividades según la dirección que se considere, sus propiedades están direccionalmente orientadas, es decir son anisótropos. Ej.: carne y el pescado.

La conductividad térmica disminuye en la medida que el alimento se vaya secando. Está influenciada por: composición (el agua ejerce la mayor influencia), la presión y la temperatura.

Los alimentos deben ser conductores pero no demasiados. Los valores óptimos de conductividad a 20°C se encuentran en el intervalo 0.01-10 siemens/m. A modo de ejemplo, un alimento adecuado para ser sometido al calentamiento óhmico sería la leche cuyo valor de conductividad es 0.5 siemens/m. Otros factores que inciden en la efectividad del calentamiento son la densidad y el calor específico del alimento, así como el tamaño, la forma y la concentración de las partículas en el caso de alimentos particulados.

Esta experiencia es muy importante en el campo agroindustrial ya que se debe tener muy en cuenta la conservación de alimentos y la conductividad.

MARCO TEÓRICO



DISOCIACIÓN ELECTROLÍTICA

S. Arrhenius propuso en 1887 la teoría de la disociación electrolítica, donde estableció la hipótesis de que cuando se disuelve en agua un ácido, una base o una sal, una porción considerable de la misma se disocia espontáneamente en iones positivos y negativos; esto es,

MA=M++A−

Estos iones se pueden mover independientemente, y son sencillamente guiados a los electrodos de signo opuesto por el campo eléctrico aplicado. Se supuso que la proporción de moléculas que se disociaban en iones variaba con la concentración, y se consideró que el grado de disociación, (α ) o sea, la fracción del electrolito total que se divide en iones se aproxima a la unidad a dilución infinita; es decir, en disoluciones extremadamente diluidas casi toda la totalidad del ácido, base o sal, está disociado en iones.

La principal modificación efectuada en los últimos años consiste en suponer que la mayor parte de las sales y de los ácidos y bases fuertes están casi completamente divididas en iones, así que los grados de disociación son mayores que los propuestos por Arrhenius para disoluciones de concentración apreciables.

CONDUCTIVIDAD DE LOS ELECTROLITOS

Las disoluciones, al igual que los conductores metálicos obedecen la Ley de Ohm, excepto en condiciones tan anormales como voltajes muy elevados o corrientes de frecuencia muy alta. Si a un conductor de resistencia R se le aplica una presión eléctrica o fuerza electromotriz (f.e.m.) de valor E según la Ley de Ohm la intensidad de la corriente I que pasa es:

I= ER

Según la ecuación anterior, la corriente que pasa a través de un conductor dado, bajo la influencia de una f.e.m. constante, es inversamente proporcional a la resistencia, la cantidad 1/R será una medida del poder conductor, y se denomina conductividad, como se mencionó al principio. Viene expresada en ohmios recíprocos, esto es ohms -1, llamados frecuentemente mhos.

Para evaluar la conductividad de las soluciones, lo primero que se debe tener presente es el tipo de corriente que debe ser utilizada: Si se utiliza corriente continua, la resistencia variará con el tiempo, esto es debido al efecto de polarización de cargas, lo cual generara una resistencia adicional en el sistema. Esto afectara en gran escala la facilidad del paso de corriente a través del mencionado sistema. Este inconveniente puede superarse, si se realizan las medidas utilizando corriente alterna, con lo cual se evita dicha polarización al irse invirtiendo alternativamente la corriente.

Como se sabe, la resistencia de un conductor varía directamente con su longitud l (cm) e inversamente con su superficie A (cm2); esto es:



R=ρlA (Ohm)

Donde ρ es una constante, llamada resistencia específica o resistividad de la sustancia conductora. Esta es la resistencia en ohmios de una muestra de 1 cm de longitud y 1 cm2 de sección.

CONDUCTIVIDAD ESPECÍFICA

La conductividad específica que se designa por L¿

, de una sustancia dada se define como 1/δ (ohmios-1×cm-1); por tanto, la ecuación anterior puede escribirse como:

R=1δ×( lA

)

Si la conductividad de la disolución es representada por L:

L= 1R

=1δ×Al

Donde

lA se conoce como Constante de la celda de Conductividad K , quedando finalmente:

K=L×( lA

)

La constante de la celda se determina, en la mayoría de los casos, con una disolución de KCl. En la figura se observan los valores de las conductividades específicas de referencia; estas conductividades se obtienen a partir de medidas de electrodos construidos con todo cuidado.

Conductividad específica de las disoluciones de KCl

Aunque la conductividad específica es una medida de la facilidad con que la corriente fluye a través de un cubo de 1 cm de arista de disolución, no es una magnitud adecuada para el estudio del fenómeno de la conductividad de las disoluciones de electrolitos. Por ejemplo, las disoluciones de diferente concentración tendrán siempre distinta conductividad específica,



porque cada cm3 de las diferentes disoluciones, contiene distinta cantidad de electrolito. Y dado que, ha de tener especial interés compara la capacidad para conducir corriente eléctrica de un determinado número de cargas del electrolito, a concentraciones diferentes, es de utilidad definir además de la conductividad específica otra forma de conductividad.

CONDUCTIVIDAD EQUIVALENTE

El poder conductor de todos los iones producidos por 1 equivalente-g de un electrolito a cualquier concentración dada se podrá evaluar imaginando dos grandes electrodos paralelos separados 1 cm y suponiendo que la totalidad de la disolución está colocada entre ellos. La

conductividad del sistema resultante se denomina conductividad equivalente (Λ ) a la concentración dada. Supongamos que se disuelve 1 equivalente-gr de electrolito en v cc de disolución; entonces ésta cubrirá una superficie de v cm2 de los electrodos que están separados 1 cm. Se deduce por tanto de la ecuación de la conductividad L que, como, la

conductividad es Λ cuando A es v cm2 y l es 1 cm:

∧=K × 1000N

Donde N es la concentración de la disolución en equivalentes gramos por litro. Se observa que la conductividad equivalente es numéricamente igual al producto de la conductividad específica por el volumen en cc que contiene 1 equivalente-gramo y a veces se la define de esta forma. Algunos autores han usado la conductividad molar (); ésta se obtiene cuando se

multiplica L¿

por el volumen en cc en que está contenido 1 mol de electrolito. Para electrolitos uni-univalentes y son idénticas, ya que el mol y el equivalente–gramo son iguales. Cabe destacar que para un electrolito fuerte, la conductividad equivalente no debe cambiar al cambiar la concentración.

=x factor

Este factor involucra, tanto a la estequiometria, como a las cargas. Por Ej. En el CaF2. El factor es 2

CaF2 Ca+2 + 2F-

RELACIONES EMPÍRICAS A PARTIR DE LAS MEDICIONES DE CONDUCTIVIDADES EQUIVALENTES.

La variación de la conductividad equivalente de un electrolito fue caracterizada experimentalmente por Kohlrausch, a una temperatura determinada, frente a la raíz cuadrada de la concentración, y, para algunos electrolitos, las gráficas obtenidas en el dominio de bajas concentraciones correspondían con bastante precisión a una línea recta. Éstas gráficas, para



varios electrolitos se representan en la figura. Aquí se observa que aparecen dos tipos diferentes de comportamiento: aquellos electrolitos que presentan esencialmente variación lineal, se les agrupa entre los electrolitos fuertes; mientras que, los que se aproximan a la conductividad límite de forma casi tangencial, están agrupados como electrolitos débiles.

De la figura se puede observar una interesante relación al extrapolar los valores de las conductividades de los electrolitos hasta la dilución infinita, para obtener la llamada conductividad equivalente límite. Estas conductividades, que se representan por o, son la base de la Ley de Kohlrausch o de la migración independiente de los iones.



DETALLES EXPERIMENTALES

Materiales:

-conductimetro

-Erlenmeyer

-pipetas

-vasos

-baguete

-papel filtro

Reactivos:

-NaOH 0.01N

-HCL 0.05N

-HAc (0.05)n

-KcL QP

-biftalato de potasio

-fenolftaleína

-solucion estandar HI7030



PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Preparación de soluciones.Bueno primero ;Se preparó 100mlsolución de KCl 0.01M ; luego Se Preparó 250mL de soluciones de CH3COOH y de HCl de concentraciones 0.01, 0.002 y 0.00064N a partir de 0.05N. Y concluimos Valoramos las soluciones de NaOH , HCl y HAc, se usó al biftalato de potasio como patrón primario.

Calibración del aparato.En una probeta limpia y seca se agregó una cantidad de solución estándar H17030.luego Se lavó el electrodo del conductímetro con agua destilada y luego se secó. Después Se sumergió en la solución y realice movimientos rotacionales del electrodo con la finalidad de eliminar las burbujas de aire atrapadas en la celda .luego encienda el instrumento con el control correspondiente, ajuste el valor de la temperatura .así mismo con la perilla respectiva ajuste el valor de la conductividad leída de tablas del estándar, a la temperatura correspondiente; finalmente regrese la solución estándar al frasco y seque el electrodo.

Lectura de la conductividad de solucionesa) Se colocó en una probeta de 30ml una pequeña

cantidad de la solución de KCl, mida la temperatura e introduzca el electrodo limpio y seco en la solución cuidando que no queden burbujas como en la calibración, anote la lectura y descarte la solución.

b) Sin enjuagar la probeta , colocó una nueva porción de la solución (aprox. 30mL) se eliminaron las burbujas, elija un rango adecuado de conductividad .si la escala marca solo 1 en el extremo izquierdo y ninguna lectura en el derecho ,significa que el rango


http://grupos.emagister.com/ficheros/dspfichero?idFichero=1174597#inicioFoto


de conductividad debe ser mayor ,en este caso se debe usar el siguiente rango más alto.

c) Repita todo el procedimiento para las soluciones preparadas en la valoración de las soluciones.

d) Después de completar la lectura, apague el instrumento y seque el electrodo.

TABLA DE DATOS

TABLA N°1: CONDICIONES DE LABORATORIO

DATOS EXPERIMENTALES

Tabla N°2: Preparación de la solución de cloruro de potasio (kcl).

Volumen de la solución (mL)

Molaridad(M)

Masa(g)

100 0.01 0,0745

Tabla N°3: Valoraciones del hidróxido de sodio ( NaOH - 0.098N) para HCl y Ac. Acético


Presión (mmHg) 756Temperatura (°C) 28%Humedad relativa 93


Masa del Biftalato de potasio

Concentración referencial de

NaOH

Volumen gastado de NaOH

(g) (N) (mL)

0,02965 0.098 14.8

TABLA N°4: Valoración del ácido clorhídrico (HCl) y del ácido acético (CH3OOH).

SOLUCIONConcentración VOLUMEN

VOLUMEN GASTADO DE NaOH - 0.01N

Aprox. (N) (mL) (mL)

HCl

0.01 50 60.005 100 4.90.001 100 1.2

0.0005 100 0.7

CH3COOH0.01 50 4.5

0.002 50 0.90.00064 75 0.45

TABLA N°5: Conductividad eléctrica del KCl, HCl y CH3COOH


Concentración Conductividad Eléctrica

N mS µS

KCl 0.01 1499

HCl

0.01 3.960.005 1.930.001 386

0.0005 189.5

CH3COOH0.01 182

0.002 78.90.00064 46.9


DATOS TEÓRICOS

Tabla N°6: Conductividad equivalente límite de electrolitos en soluciones acuosas

TABLA N°7: Conductividad específica del KCl

COMPUESTO K(S.cm-1)

KCl 0.001413

Tabla N°8: Constante de equilibrio iónico del ácido acético

Referencia: https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/josem/static/MEDIDA DE LA CONDUCTIVIDAD DE UN ELECTROLITO FUERTE.pdf

RESULTADOS + %ERROR

Tabla N°:9: Constante de la celda a partir de la medición de la conductividad del cloruro de potasio (KCl).


HCl CH3COOH

∞ (SeqΛ -1cm2) 426 390.6

COMPUESTO Ki

CH3COOH 1.8x10-5

https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/josem/static/MEDIDA


Tabla N°10: Concentración exacta del hidróxido de sodio (NaOH) 0.01N para cada compuesto.

Compuesto SOLUCIONELECTROLITICA

ConcentraciónAprox. (N)

ConcentraciónExacta (N)

HClNaOH 0.01

0,098CH3COOH 0,098

Tabla N°11: Concentración exacta del cloruro de potasio (KCl) y del ácido acético (CH3COOH).

Tabla N°12: Conductividad especifica (k) y conductividad equivalente (λ) con las normalidades exactas del ácido clorhídrico (HCl).

Concentración (N)

Aprox.

0.01 0.005 0.001 0.0005


Concentración (N) 0.01

ConductividadEléctrica (µS) 1499

Constante de la celda (cm-1) 0.94263

SOLUCIONELECTROLITICA

ConcentraciónAprox. (N)

ConcentraciónExacta (N)

HCl

0.01 0,011760.005 0,0048020.001 0,001176

0.0005 0,000686

CH3COOH0.01 0,00882

0.002 0,001760.00064 0,000588


Concentración exacta (N)

0,01176 0,004802 0,001176 0,000686

k(S.cm-1)

3.7328148x10-3 1.8192759x10-3 363.85518x10-6 178.628385x10-6

ΛScm2/eq

317.4162 378.8580 309.4007 260.3912

Tabla N°13: Conductividad especifica (k) y conductividad equivalente (λ) con las normalidades exactas del ácido acético (CH3COOH).

Concentración aprox. (N)

0.01 0.002 0.00064

Concentración exacta 0.00882 0.001764 0,000588

k(S.cm-1)

171.55866x10-6 74.373507x10-6 44.209347x10-6

ΛScm2/eq 19.4511 42.1619 74.9889

Tabla N°14: Datos para la GRÁFICA # 1 para el ácido clorhídrico (Λ vs N½).

Concentración exacta

(N)

ΛScm2/eq (Concentración) 1/2

Λ∞

0,01176 317.4162 0.108444 278.51

0,004802 378.8580 0.069296 278.51

0,001176 309.4007 0.034293 278.51

0,000686 260.3912 0.026192 278.51

Concentración exacta.

(N)

ΛScm2/eq

Λ-1 C Λ Λ∞ α Ki

0.00882 19.4511 0.0514 0.1716 1147.68 0,0169 2.5624x10-6

0.001764 42.1619 0.0237 0.0744 1147.68 0,0367 2.4664x10-6



0,000588 75.186 0.0133 0.0442 1147.68 0,0655 2.6995x10-6

Tabla N°15: Datos para la GRAFICA # 2 del ácido acético (Λ-1 vs CΛ).

Tabla N°16: Porcentaje de error de la conductividad equivalente limite del ácido acético y del ácido clorhídrico

SOLUCION ELECTROLITIC

ATEORICO EXPERIMENTAL % ERROR

CH3COOH 390,700 8,475 185.2

HCl 395,485 47,522 29.57

Tabla N°17: Porcentaje de error de la constante de ionización del acido acético.

SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA

TEORICOEXPERIMENTAL

(obtenido de gráfica)

% ERROR

CH3COOH 1.8x10-5 2.725x10-6 84.86

EJEMPLO DE CÁLCULO

CÁLCULO DE LA CONCENTRACIÓN EXACTA DEL NAOH CON EL BIFTALATO DE POSTASIO

m = 0.2965Volumen gastado NaOH: 14.8mLPara hallar la normalidad de NaOHL (NaOH) x N (NaOH) = L(biftalato de potasio) x N(biftalato de potasio)

14.8ml x N (NaOH) = masa biftalatato x ϴ

pesomolecular



14.8 x 10-3L x N (NaOH) = 0.2965 x 1

204.22N (NaOH) = 0,098 N

a) OBTENIENDO LA CONSTANTE DE CELDA A PARTIR DE LA MEDICIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD DE KCL.

L = 1499 µS a 25ºCK = 0,001413 Scm-1

k=Lx lA

l /A=0,0014131499

x Scm-1/10-6S

l/A = 0.94263 cm-1

b) DETERMINANDO LAS CONCENTRACIONES EXACTAS DE LAS SOLUCIONES DE HCL Y CH3COOH.

Acido Acético (CH3COOH)

1ra solución: N = 0,01N

Nac x 50mL = NNaOH x 4,5 mL

Nac = 0.00882N

2da solución: N = 0,002N

Nac x 50mL = NNaOH x 0.9mL

Nac = 0.001764N


Nac x 75mL = NNaOH x 0.45mL



Nac = 0,000588N

Acido Clorhídrico (HCl)

1era solución: N=0,01N

NHCL x 50mL = NNaOH x 6mL

NHCl = 0,01176 N

2da solución: N = 0,005N

NHCL x 100mL = NNaOH x 4.9mL

NHCl = 0,004802N


NHCl x 100mL = NNaOH x 1.2mL

NHCl = 0,001176N

4ta solución: N = 0,0005N

NHCl x 100mL = NNaOH x 0.7mL

NHCl = 0,000686N

c) CALCULANDO LA CONDUCTIVIDAD ESPECIFICA (K) PARA TODAS LAS SOLUCIONES DE HCL Y HAC.

1ra solución: 0,01N

2da solución: 0,02N

3rasolución: 0,00064N

Constante de celda: l/A = 0.94293 cm-1

Acido acético

1ra solución:

KHac = 182µS x 0.94263 cm-1

KHac = 171.55866µScm-1



2do solución:

KHac = 78.9µS x 0.94263 cm-1

KHac = 74.373507µScm-1

3ra solución:

KHac = 46.9µS x 0.94263 cm-1

KHac = 44.209347µScm-1

Acido Clorhídrico

1ra solución: 0,01N

2da solución: 0,005N

3rasolución: 0,001N

4tasolución: 0,0005N

1ra solución:

KHCl = 3.96mS x 0.94263 cm-1

KHCl = 3.7328148mScm-1

2do solución:

KHCl= 1.93mS x 0.94263 cm-1

KHCl = 1.8192759mScm-1

3ra solución:

KHCl= 386µS x 0.94263 cm-1

KHCl = 363.85518µScm-1

4ta solución

KHCl = 189.5µS x 0.94263 cm-1

KHCl = 178.628385µScm-1



d) HALLANDO LA CONDUCTIVIDAD EQUIVALENTE (Λ) PARA TODAS LAS SOLUCIONES.

Acido Acético

1ra solución

Λ=171.55866×10−6×10000.00882

Λ = 19.4511Scm2eq-1

2da solución

Λ=74.373507×10−6×1000

0.001764

Λ = 42.1619 Scm2eq-1

3ra solución

Λ=44.209347×10−6× 10000,000588

Λ = 75.186 Scm2eq-1

Acido Clorhídrico

1ra solución

Λ=3.7328148×10−3×10000,01176

Λ = 317.4162 Scm2eq-1

2da solución

Λ=1.8192759×10−3×1000

0,004802

Λ = 378.8580 Scm2eq-1

3ra solución

Λ=363.85518×10−6×1000

0,001176

Λ = 309.4007 Scm2eq-1

4ta solución



Λ=178.628385×10−6×1000

0,000686

Λ = 260.3912 Scm2eq-1

e) GRAFICANDO (Λ) VS (N)1/2 PARA EL HCL Y 1/Λ VS CΛ PARA HAC. (PAPEL MILIMETRADO).

f) CALCULANDO LA CONDUCTIVIDAD EQUIVALENTE LIMITE DE HCL Y HAC, TAMBIÉN LA CONSTANTE DE IONIZACIÓN DEL ACIDO ACÉTICO.

Acido Acético

De la gráfica se halla la ecuación de la recta resultante.

Y=A+BX

Tomando Los datos de la tabla 15, A=0.0008713, B= 0,2956

La ecuación: Y = 0.0008713 + 0.2956X

Ley de dilución de Ostwald:

1Λ

= 1Λ∞

+ C × Λ

Λ∞2×ki

Hallando la conductividad equivalente límite de la solución, hacemos

X = C ×Λ = 0

Y= 1/Λ = 1/ Λ∞= 0,0008713

Λ∞= 1147.68 Scm2/eq-g

%errorHAc=¿390.700−1147.68∨ ¿390.700

x 100=193.75%¿

También se cumple: B = 1/( Λ∞2 ×Ki)

Ki = 1/ Λ∞2×B

Ki = ¿1

1147.682 x0.2956

Ki = 2.56834x10-6



%errorKi=¿0,000018−0.00000256834∨ ¿0,000018

x 100=85.73% ¿

Ácido Clorhídrico

De la gráfica se halla la ecuación de la recta resultante.

Y=A+BX

Tomando Los datos de la tabla 15, A=278.51, B= 638.183

La ecuación: Y = 278.51 + 638.183X

Ley de Kohlrausch:

Λ=Λ∞−K ×N 1/2

Cuando X=K ×N1 /2=0

Entonces: Λ = Λ∞ =278.51

Λ∞ = 278.51 Scm2/eq-g

% errorHCl=¿395.485−278.51∨ ¿395.485

x 100=29.57%¿

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los valores de la conductividad específica, obtenidos en forma experimental, deben reemplazarse en la fórmula de la conductividad equivalente y en una gráfica conductividad equivalente vs raíz cuadrada de la concentración de las soluciones, debe formar la función identidad con pendiente negativa. Algunos puntos obtenidos de manera experimental, no se encuentran dentro de dicha gráfica y este error se puede adjudicar a la calidad del agua destilada utilizada en la preparación de las soluciones, influyendo directamente en ellas, ya que de no estar totalmente des ionizada o neutra, su conductividad aumenta y también aumenta la conductividad de las soluciones preparadas.



Se sugiere que los porcentajes de error ligeramente altos fueron causados debido a que haya influido la calidad de desionización del agua que se empleó como reactivo de trabajo. El hecho de que el agua tenga una alta conductividad, pudo haber alterado demasiado los valores de conductividad límite en la solución de HCl y la constante de ionización del HAc.

Durante el experimento, hubieron momentos en que se generaron pequeñas burbujas en el electrodo de lectura del conductímetro, estas burbujas de aire pueden también haber sido responsables en el error ligeramente alto para la conductividad límite del HCl, Hac y el Ki del HAc.

Es probable que durante la valoración del HCl se hayan pasado una o dos gotas de soda de más y ese volumen gastado no haya representado confiablemente la valoración del ácido, de la misma forma pudo haber sucedido para el ácido acético.

El grado de disociación de los iones aumenta con la dilución, es por eso que en una dilución infinita la conductividad infinita depende de la velocidad de los iones, así como la temperatura a la que se trabaja ya que a mayor temperatura aumentara.

Se discute además que el hecho de preparar la solución de KCl con la mayor exactitud posible es fundamental para los cálculos subsiguientes, por ser la conductividad medida de esta solución una variable dentro del cálculo de la constante de celda.

CONCLUSIONES

La conductividad en los electrólitos fuertes como el HCl es mucho mayor que la conductividad de los electrólitos débiles como el ácido acético.

El grado de disociación (α) en el acido acético CH3COOH de los iones aumenta con la dilución, es decir, al disminuir la concentración en la solución electrolítica el grado de disociación tiende a aumentar.

La tendencia de la conductividad equivalente de los electrolitos fuertes versus la raíz cuadrada de la concentración exhibe un comportamiento lineal, es por



ello que se puede calcular la conductividad equivalente límite mediante un método gráfico.

Si aumenta la conductividad equivalente entonces la concentración disminuye, esto se debe a los iones cargados influyen sobre los otros al moverse hacia los electrodos.

La conductividad eléctrica (L) en las soluciones electrolíticas aumentan debido a una mayor concentración (N) en estas.

RECOMENDACIONES

El equipo de conductividad debe calibrarse adecuadamente, y en el momento de tomar la lectura de conductividad debe evitarse que se formen burbujas en el electrodo pues cada burbuja de aire altera significativamente la conductividad leída.

El electrodo para la medición deberá ser lavado muy bien y totalmente secado para evitar que lleve impurezas a las demás soluciones.

Debe valorarse cuidadosamente cada solución para obtener una concentración precisa de cada solución.

Es importante verificar la calidad del agua con la que se están preparando las soluciones, pues una alta conductividad no permite leer la conductividad de las soluciones, dado que los iones presentes en el agua alteran la medida de la conductividad propia del compuesto que se está analizando.

Ha de tenerse cuidado al trabajar con soluciones de KCl, estas jamás deben ser pipeteadas con la boca, siempre debe usarse propieta. El KCl ingerido oralmente en soluciones concentradas provocan parálisis muscular.

BIBLIOGRÁFIA

http://www.carlos-arano.com.ar/ce.html http://slideplayer.es/slide/164862/ http://industrial.umsa.edu.bo/ingcoronel/Unidad%204.pdf https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/josem/static/MEDIDA DE LA

CONDUCTIVIDAD DE UN ELECTROLITO FUERTE.pdf

APÉNDICE

CUESTIONARIO


https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/josem/static/MEDIDA

http://industrial.umsa.edu.bo/ingcoronel/Unidad%204.pdf

http://slideplayer.es/slide/164862/

http://www.carlos-arano.com.ar/ce.html


1) ¿Qué relación existe entre la conductividad y la concentración del soluto?

Por lo resultados encontrados experimentalmente se obtiene que la relación entra la conductividad eléctrica y la concentración de soluto están en proporción directa, a medida que aumenta la concentración del soluto también aumenta la conductividad eléctrica.

2) Explique el fundamento de la LEY DE KOHLRAUSCH.

Variación de la conductividad molar con la concentración: Ley de Kohlrausch.

La conductividad molar depende de la concentración del electrolito. Sería independiente de la misma si la conductividad fuese directamente proporcional a la concentración, pero esto no es así debido a que la interacción entre los iones es disociativa a concentraciones bajas y asociativas a concentraciones altas.

Las medidas realizadas por Kohlrausch de conductividad molar para diferentes electrolitos mostraron la existencia de dos tipos de comportamientos tal como se muestra en la Figura 1 para el KCl y el ácido acético (HAc).

Para los electrolitos fuertes como el KCl, el H2SO4, etc., se observa una disminución lineal de la conductividad molar con la raíz cuadrada de la concentración. Por otro lado, los electrolitos débiles, como el ácido acético, el agua, etc., muestran valores máximos de conductividad molar cuando c 0 (dilución infinita), pero disminuyen rápidamente a valores bajos cuando aumenta la concentración.

Hay que tener en cuenta que existe cierta relatividad en la denominación fuerte y débil ya que el grado de ionización depende fuertemente de la naturaleza del disolvente.

Los electrolitos fuertes son sustancias que están completamente ionizadas en disolución, y la concentración de iones dispuestos para la conducción es proporcional a la concentración del electrolito. Para los electrolitos fuertes, Kohlrausch demostró que:



Donde es la conductividad molar límite (correspondiente a la ordenada en el origen de la recta de la Figura, dilución infinita) y A es un coeficiente (la pendiente de la gráfica de la Figura)

que depende de la naturaleza del electrolito, del disolvente y de la temperatura.

La pronunciada dependencia entre la conductividad molar y la concentración para los electrolitos débiles se debe al desplazamiento del equilibrio:

Hacia la derecha cuando c 0. La conductividad depende del número de iones presentes en disolución y, por tanto, del grado de disociación del electrolito.

3) Mencione algunas técnicas de conservación y evaluación de la calidad de alimentos.

Métodos de conservación a bajas temperaturas Refrigeración Congelación Métodos de congelación rápido Ventajas de la congelación rápida Importancia sanitaria Medidas de control Descongelación Ultra congelación Método de conservación por desecación Importancia sanitaria Medidas de control



Método de conservación por fermentación Método de conservación por curado- salazón- ahumados Efectos indeseables de los productos curados Importancia sanitaria Medidas de control Método de conservación por liofilización Método de conservación por deshidratación Método de conservación por calor Esterilización Pasteurización

Las carnes, las leches y sus derivados, las frutas y los vegetales requieren de la técnica de congelación que consiste en almacenar los alimentos a temperaturas que varían de 0ºC a 4ºC, esta temperatura no destruye a los microorganismos, pero impiden su reproducción.

Métodos:

1. La congelación: Consiste en almacenar los alimentos a temperaturas que varían entre 0ºC a 4ºC. Estas temperaturas no destruyen los microorganismos

2. La desecación o deshidratación: Consiste en eliminar el agua por medio del aire o del calor, puede ser natural o por medio del calordel Sol y se utiliza en el secado de granos como el café; artificial, en el cual se utilizan aparatos evaporizadores, donde se someten a temperatura, que varían entre 68ºC y 74ºC y se exponen a una corriente de aire.

3. El concentrado del azúcar: Consiste en agregar azúcar a preparados de frutas, evitando la oxidación del fruto, ya que impide que entre en contacto con el oxígeno del aire, por otra parte, cuando la concentración del almíbar es alta, se mantiene la firmeza del producto.

4. El encurtido: Varía dependiendo de los alimentos, en el caso del avinagrado. Consiste en colocar el alimento previamente en una solución de agua con vinagre. Ejemplo de ello lo constituye el escabeche, los encurtidos de zanahoria, cebollas, etc.

5. Aditivos químicos: Consiste en incorporar a los alimentos sustancias químicas como ácidos y sales para prevenir el desarrollo de microorganismos y para cambiar las características físicas de los alimentos.

6. La salación o adición de sal: Consiste en salar pescados y otros alimentos para matar los gérmenes que puedan dañarlos, ya que la sal actúa como antiséptico cuando se emplea en determinadas proporciones. En este caso del pescado salado.


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