Laboratorio de Química General II Informe de laboratorio # 01 Conductividad eléctrica

Laboratorio de Química General II[pic 1]

Informe de laboratorio # 01

Nombre: Cristina López A.                                        Fecha: 19 - 05- 2016                                        

TEMA:

        Conductividad eléctrica

1. Objetivos:

• Determinar la conductividad eléctrica de las soluciones acuosas que se utilizarán, en diferentes concentraciones.
• Calcular la constante de ionización del ácido acético (HCH3COO) experimental, y gráficamente, utilizando la técnica de conductimetría.

1. Introducción teórica:

Algunas soluciones tienen propiedades conductoras de electricidad, y esto se debe a la presencia de iones positivos, o negativos, que se encargan de transportar la carga eléctrica entre los electrodos, cerrando el circuito eléctrico.

Por esta razón todas las industrias que emplean agua para sus procesos, se ven obligadas a realizar ciertos análisis conductimétricos a sus muestras de agua, con el objetivo de determinar las diferentes concentraciones de iones que se encuentran en esta, o asegurarse que el agua se encuentre libre de ellos.

Podemos definir la conductividad eléctrica como la capacidad de un cuerpo para transportar energía eléctrica.

Dicha conductividad eléctrica se podría encontrar en cualquiera de los 3 estados: gaseoso, líquido, y sólido.

En esta sección solo trataremos las soluciones acuosas que usan el agua líquida como disolvente.

Para esta práctica se utilizará el método de la conductimetría, que consiste en determinar la capacidad que tienen las diferentes sustancias electrolíticas para conducir electricidad, a través de un circuito armado en conjunto con la sustancia electrolítica.

Generalmente, se realiza un experimento muy conocido, el cual se trata de encender una bombilla que se encuentra conectada al circuito cerrado, con el fin de demostrar que la solución utilizada como conductor es electrolito, o no-electrolito, ya que si se enciende con una luz no tan fuerte, es un electrolito débil, pero si no se enciende en absoluto, se trata de una sustancia sin radicales libres, o iones, como por ejemplo el agua destilada.

Llamamos electrolito o solución electrolítica a una sustancia cuya disolución en agua se disocia separando sus iones, y formando una disolución capaz de conducir corrientes eléctricas, por el contrario si la sustancia no genera iones constituye una solución no-electrolítica, como la sacarosa por ejemplo.

Los electrolitos se clasifican según su grado de disociación en electrolitos fuertes y electrolitos débiles:

Llamamos electrolitos fuertes a los cuales se disocian completamente y electrolitos débiles a los que se disocian de manera parcial.

Para permitir que exista el transporte de energía eléctrica de la práctica se necesita cumplir con dos condiciones:

• Presencia de partículas cargadas eléctricamente, o también llamadas iones.
• Debe existir una diferencia de potencial, o acumulador.

Como hemos podido ver un conductor eléctrico es llamado así debido a que este material puede ayudar en la transferencia de electrones de manera eficaz, en la mayoría de los casos los metales han resultado buenos conductores, pero existen varios tipos de conductores, que han sido clasificados por su naturaleza de conducción:

Conductores de primer orden: Son los que poseen conductancia eléctrica, aquellos en los cuales sus portadores de carga son electrones, y son conocidos porque manejan una conducción sin transferencia substancial de masa.

Conductores de segundo orden: Estos conductores se caracterizan por que poseen una conductancia iónica o electrolítica, y trabajan con iones como portadores de carga. Este conductor se diferencia porque permite la transferencia de masa asociada con la conductividad.

• Ácidos: HNO3, HBr
• Bases: NH4OH
• Sales:KCl

Conductores de tercer orden: Estos son también llamados semiconductores, y pueden conducir electricidad tanto de manera iónica como eléctrica, pero en su mayoría predomina el eléctrico.

• Mayoría de óxidos metálicos como: NiO, ZnO, y algunos metales como: Si, Ge,etc.

1. Equipos, aparatos, materiales y reactivos:

Equipos:

• Voltímetro (10V, CA)

• Transformador reductor (de100V.  a 7,5 V; CA)

Aparatos:

                Interruptor de 3 posiciones: Resistencia (220 ohmios)

Reactivos:                                        

• HCl( ac) , 0,1 M
• HCH3COO(ac), 0,1 M
• Agua destilada
• Agua del grifo

Materiales:

• Probeta de 100 ml.
• Agitador
• 3 Vaso de precipitación de 250 ml
• 2 electrodos de carbón ubicados a distancia fija
• Cables de conexión eléctrica (cocodrilos).

1. Procedimiento:

1. Realizar un esquema, con los equipos de manera que se forme el cirquito cerrado tal como está en la gráfica.
2. Encerar el voltímetro en la escala de 30 V de CA, luego abrir el interruptor y conectar el transformador al tomacorriente del mesón.

1. Cerrar el interruptor con el fin de cerrar el circuito  y que se detenga el paso de corriente por la celda, para luego tomar nota del valor de Eo en el voltímetro.

1. Proceder a colocar 100 ml de agua destilada en el vaso precipitado e inmediatamente cambiar la posición del interruptor para que pase corriente de la celda, y anotar el valor que arroja el voltímetro como E, luego repetir este procedimiento con el agua del grifo y el resto de disoluciones.

1. Realizar los cálculos necesarios para preparar las diferentes disoluciones de 0.02M, 0.008M, 0.004M, y 0.002M de ácido clorhídrico y de ácido acético en 100 ml de solución cada uno.

1. Se acordó con el curso que para no desperdiciar soluciones en esta práctica, se podría preparar las diferentes disoluciones de menor concentración a partir de las de mayor concentración a través de los unos cálculos que se presentarán más adelante.

1. Completar la tabla que se presenta en el folleto, con los datos obtenidos de los voltajes y realizar las operaciones correspondientes.

1. Datos y resultados:

Para esta práctica se consideraron las constantes de R= 220 V y EO = 14,5 que se utilizarán para el uso de la fórmula que nos ayudará a determinar la conductividad de las diferentes disoluciones de Ácido acético y HCl.

C = ][pic 2]

Con los resultados del uso de la fórmula se completará la tabla a continuación:

Tabla # 01: Conductividad eléctrica de las disoluciones.

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