Difusion En Liquidos

Difusión en Líquidos

Solución de NaCl (2M)

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla1) Difusividad en Líquidos

Solución de NaCl (2M)

Tiempo (s) Conductividad (mS)

0 0,234

200 0.236

400 0.236

600 0.236

800 0.236

1000 0.236

1200 0.237

MEMORIA DE CALCULO

Difusividad Experimental

De la ecuación para calcular la difusividad para líquidos:

D=((4 V x)/(d^2 πNMC_M ) )(dk/dt)

En donde

V=volumen de agua (litros)

x=Longitud del tubo capilar(cm)

d=Diametro del capilar(cm)

N=Numero de capilares

M=Molaridad de la solucion de sal (mol/litros)

C_M=Cambio de conductividad electrica por unidad de cambio de molaridad

dk/dt=Tasa de cambio de conductividad por tiempo

A partir de los resultados experimentales graficamos la conductividad como función del tiempo

Con ello, se realiza una regresión lineal para conocer la ecuación que describe los puntos obtenidos experimentalmente (véase gráfica1) y a su vez, el valor de r2 (0.5956); sin embargo, como r nos indica la relación de linealidad que siguen los datos, y esta debe ser cercana a 1, se deben omitir ciertos valores, para lo cual:

Tabla. 2 Difusividad en Líquidos Solución de

NaCl (2M)

(Valores Ajustados)

Tiempo (s) Conductividad (mS)

0 0,234

600 0,236

800 0,236

1200 0,237

el coeficiente de difusión puede ser calculado de la pendiente de la gráfica así del gráfico 1. Tenemos la siguiente ecuación de línea recta:

y = 1E-06x + 0.0014

Sustituyendo en la ecuación:

D=(4(1L)(0.5 cm))/((0.41)π(0.1cm)^2 (137)(2M)) (〖1x10〗^(-6) )

D=5.6669〖x10〗^(-7) 〖cm〗^2 〖seg〗^(-1)=5.6669〖x10〗^(-11) m^2 〖seg〗^(-1)

Valor reportado en la literatura

Conforme se observa en la siguiente figura, reportada en la literatura :

El valor determinado en la figura es 1.5x〖10〗^(-5) (cm^2)/s=1.5x〖10〗^(-9) m^2/s para temperatura de 25 °C, la cual es muy cercana a nuestra temperatura de trabajo (23 °C).

Otro valor para el coeficiente de difusión se puede encontrar en la misma referencia bibliográfica:

El valor mostrado en la tabla es 1.23x〖10〗^(-5) (cm^2)/s==1.23x〖10〗^(-9) m^2/s para temperatura de 18 °C .

Valor teórico

Con base en la ecuación reportada en la bibliografía :

D=(D_1 D_2 ([Z_1 ]^2 C_1+[Z_2 ]^2 C_2))/(D_1 [Z_1 ]^2 C_1+D_2 [Z_2 ]^2 C_2 )

Donde:

D=coeficiente de difusión del electrolito en solución

Z_1,Z_2=carga de los iones

D_1,D_2=coeficientes de difusión iónica

C_1,C_2=concentración de los

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