presentación1 conductividad quimica

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA ‘‘ANTONIO JOSÉ DE SUCRE’’ AMPLIACIÓN GUARENAS ESCUELA: SEGURIDAD INDUSTRIAL Materia: Química II Segundo Semestre AUTOR: Willy Camargo C.I:26.738.868 PROFESORA: Ranielina Rondon Guarenas, Noviembre 2015

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Page 1: Presentación1 conductividad quimica

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA

‘‘ANTONIO JOSÉ DE SUCRE’’AMPLIACIÓN GUARENAS

ESCUELA: SEGURIDAD INDUSTRIALMateria: Química II Segundo Semestre

AUTOR: Willy CamargoC.I:26.738.868

PROFESORA: Ranielina Rondon

Guarenas, Noviembre 2015

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¿Qué es la c0ndictividad?

C = 1/R = Ω-1 = ohms- 1

se refiere generalmente a una propiedad eléctrica, pero puede también referirse a la transferencia térmica o acústica. Determinar la conductividad es complejo; decir que los materiales más densos son más conductores es demasiado simplista, ya que al aumentar la densidad puede acortar la distancia entre los átomos de transporté de energía por un lado, y aumentar la amortiguación por el otro. La conductividad está inversamente relacionada con la resistencia de una solución electrolítica, por lo que podemos representarla de la siguiente manera:

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Siguiendo los trabajos de Humphrey Davy, sobre electrolisis de metales, en 1834, Michael Faraday inició el estudio de la conducción eléctrica en las soluciones acuosas de sales. Faraday llamó aniones, a los iones que se mueven hacia el ánodo, y cationes a los que se mueven hacia el cátodo, y a las sustancias que conducen la corriente, electrolitos. Durante el siglo XIX el célebre científico inglés Michael Faraday descubrió que las disoluciones acuosas de ciertos solutos tenían la propiedad de conducir la electricidad, mientras que otras con solutos de diferente naturaleza química no lo hacían. La conductividad eléctrica la podemos definir como la capacidad de un cuerpo, de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de si. La conductividad eléctrica puede presentarse en los diferentes estados de la materia, como el estado líquido, sólido y gaseoso. A continuación, solo se considerará las disoluciones acuosas, que utilizan agua líquida como solvente. La Conductividad en este tipo de disolución está relacionada con la presencia de solutos iónicos en el disolvente, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la corriente eléctrica a través de la solución.

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Son aquellos que forman soluciones buenas conductoras de la electricidad. Ya que al disolverse en el agua su disociación es completa, entonces no se realiza un equilibrio, pues la reacción solo procede en un solo sentido. Así cuando el NaOH se disuelve en agua, todas las moléculas se disocian en Na + y OH-. De manera similar como se comportan los demás electrolitos fuertes.

Los compuestos iónicos pertenecen a esta categoría, lo mismo que algunos compuestos covalentes. Estos electrolitos están disociados en un 100%. A mayor concentración de iones se obtendrá un electrolito fuerte.

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Son los que forman soluciones malas conductora ya que los iones formados tratan de reunirse nuevamente para formar la molécula inicial lo que se traduce finalmente en el establecimiento de un equilibrio entre dichos iones y las moléculas no disociadas. *El agua es un electrolito sumamente débil.*Este se obtiene a menor concentración de iones.

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Los electrolitos en solución, se dividen en iones de signo contrario, la carga de cada ión es igual a su valencia y el número total de cargas positivas y negativas en la solución son iguales. En los compuestos iónicos los iones existen en todo momento, aún en estado sólido, por eso, cuando se funden los cristales iónicos, los iones también quedan libres para conducir la corriente. Al disolverse en agua los iones se separan de la red cristalina y, se hidratan, son rodeados por moléculas de agua, entonces cada ión queda como una partícula individual.

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Los electrolitos son ácidos, bases o sales, compuestos con los cuales es más fácil, debido a su estructura, romper los enlaces para producir la disociación. Ácidos:En su interacción con el agua, los ácidos se disocian suministrando iones hidrogeno(hidrogeniones), los cuales, son simples protones. Si el ácido es fuerte, la disociación se produce al 100%, como es el caso del HCl: HCl---H20----- H+ + Cl- No obstante, en muchos casos, los iones formados tienden a agrupase nuevamente, haciendo que la reacción sea irreversible y que se establezca un equilibrio entre el ácido y sus iones: HCN------- H+ + CN- En otros casos, el ácido puede suministrar varios hidrógenos y se dice que es POLIPROTICO. Su disociación procede por etapas. El grado de disociación no es el mismo para cada etapa, sino que va disminuyendo gradualmente.

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*Bases: La disociación de las bases se verifica con suministro de hidroxiliones ( iones hidroxilo: OH-). *Sales: Las sales se disocian suministrando uno o más iones metálicos positivos y uno o más iones negativos. Ejemplo: NaCl ------- Na + + Cl-. Con pocas excepciones, todas las sales son electrolitos fuertes. El grado de disociación es mayor mientras más diluida este la solución. Es valido recordar que el agua no es conductora de la electricidad. Sin embargo estudios demuestran que el agua muy purificada conduce la corriente eléctrica aunque débilmente. Entonces se puede deducir que el agua debe disociarse, clasificándola como un electrolito. El grado de disociación del agua es muy bajo. Sin embargo cuando se añaden al agua ciertas sustancias, se altera el balance entre los iones H+ y OH-. Aquellas sustancias que aumentan la concentración de iones hidrógeno se denominan ACIDOS y las que aumentan la concentración de hidroxiliones se denominan BASES. Tanto los ácidos como las bases reciben el apelativo de fuertes o débiles, según estén altamente disociados o no, estas definiciones son parte de la denominada teoría de disociación de Arrhenius. Estas definiciones de ácido y base solo se aplican para soluciones acuosas. Modernamente se han ampliado tales conceptos para que cubran también soluciones en otros solventes entonces se podría decir, según lo anterior, que el ácido es un dador de protones y una base es el receptor de protones.

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Los grupos cargados negativamente que se encuentran en las cadenas laterales de algunos residuos de las proteínas como el grupo carboxilo (COO-) en la cadena lateral del aspartato o glutamato, pueden interactuar con cadenas laterales cargadas positivamente como el grupo epsilon amino de la lisina.

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Interacción Iónica

* Enlace iónico: Es la interacción eléctrica entre un número muy grande de iones de carga opuesta. Se puede describir adecuadamente suponiendo que los iones son simplemente puntos con carga (sin masa ni volumen ni forma). Para una mejor descripción, se requeriría de la Mecánica Cuántica. Se puede representar como una red tridimensional donde todos los iones interactúan simultáneamente:

• Interacciones dipolares: Es la interacción eléctrica entre partículas químicas vecinas. Son más débiles que los enlaces covalente, iónico y metálico. Para su descripción, los iones pueden modelarse como puntos cargados y las moléculas como dipolos eléctricos. Son las responsables de los estados físicos, de la solubilidad y del inicio de las reacciones químicas de materiales y sustancias. En la tabla 10.1, se muestran las 5 posibles interacciones dipolares.

Tabla 10.1. Tipos de interacciones dipolares•Ion–polar•(ion–dipolo permanente)•Polar–polar•(dipolo permanente–dipolo permanente)•Ion–no polar•(ion–dipolo inducido)•Polar–no polar•(dipolo permanente–dipolo inducido)•No polar–no polar•(dipolo instantáneo–dipolo inducido)

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Estrictamente no hay ninguna diferencia fundamental entre todos estos tipos de interacciones. Todas (enlace covalente, enlace metálico, enlace iónico e interacciones dipolares) son simplemente interacciones eléctricas. Si acaso hay diferencia, es en la magnitud de la interacción. Las interacciones núcleo-electrón y las interacciones ion-ion son de magnitud similar, es decir son fuertes. En cambio, las interacciones dipolares son mucho más débiles. Para dar cuenta de esta diferencia en magnitud, a las primeras les vamos a dar el nombre de enlaces y a las segundas les vamos a dejar el nombre de interacciones. Dicho de otro modo, sólo por convención, vamos a usar la palabra enlace para referirnos a las interacciones eléctricas fuertes y la palabra interacción para las interacciones eléctricas débiles (obviamente en el contexto de la escala de las partículas químicas). En este sentido el enlace químico es una interacción eléctrica fuerte que se da entre núcleos y electrones (modelos covalente y metálico) o entre iones vecinos (modelo iónico).

Enlace Iónico

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Electrólisis Consiste en la descomposición química de una sustancia por medio de la electricidad (electro = electricidad y lisis = destrucción).El paso de la corriente eléctrica as través de un electrólito (en disolución o fundido), por ejemplo, NaCl fundido, nos demuestra que en el cátodo o polo negativo el catión sodio (Na+) se reduce a Na0 por ganancia, en cambio en el ánodo o polo positivo los aniones cloruro (Cl-) entregan sus electrones oxidándose a Cl2(gaseoso).En resumen, el proceso de electrólisis se caracteriza porque: a) Es un fenómeno redox no espontáneo producido por una corriente eléctrica b) La reducción se lleva a efecto en el polo negativo o cátodo y la oxidación en el ánodo o polo positivo.

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Ley de Faraday La Ley de Faraday establece que la corriente inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que lo atraviesa . La inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de forma independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1830. La inducción electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del generador eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos. Supongamos que se coloca un conductor eléctrico en forma de circuito en una región en la que hay un campo magnético. Si el flujo F a través del circuito varía con el tiempo, se puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo está variando). Midiendo la fem inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación del flujo del campo magnético con el tiempo.