Medidas De La Conductividad

MEDIDAS DE LA CONDUCTIVIDAD

Aunque la magnitud que se mide experimentalmente es la conductividad específica (), no es esta una magnitud adecuada para el estudio del fenómeno de la conductividad de las disoluciones de los electrolitos.

Por ejemplo, disoluciones de diferentes concentraciones tendrán siempre distinta conductividad específica, ya que cada cm3 de las diferentes disoluciones contienen distinta cantidad de iones, y eso les hace tener distinta conductividad, y dado que lo que nos interesa comparar es la capacidad para producir corriente eléctrica de un determinado número de cargas de un electrolito, a concentraciones diferentes, es de gran utilidad definir una nueva conductividad, que es la conductividad equivalente (), que es la conductividad por equivalente de soluto.

La conductividad equivalente () fue definida por Kohlrausch como:

 =   = (–1cm2equ–1) Conductividad equivalente

Donde C es la concentración en equivalentes por cm3 N =

De acuerdo con todo esto, la conductividad equivalente () es la conductividad que tiene una disolución que contiene un equivalente gramo de soluto encerrado entre dos electrodos planos y paralelos separados 1 cm.

 = Conductividad específica

= Conductividad equivalente

La conductividad equivalente () no es una característica de cada electrolito, sino que es un valor que va variando con la concentración, haciéndose máxima a dilución infinita.

Kohlrausch estudió la variación de la conductividad equivalente de numerosos electrolitos a una temperatura determinada en función de la raíz cuadrada de la concentración y a una temperatura de 25ºC. Representó: 

En caso de electrolitos fuertes, encontró que para estos electrolitos a concentraciones bajas, la conductividad equivalente se podría expresar por la ecuación:

 = o-A , donde A es una constante. En el caso de electrolitos débiles es imposible hacer extrapolación con seguridad debido al gran aumento de  a altas diluciones, donde por otra parte, las medidas experimentales son menos precisas.

Variación de la conductividad equivalente 

de electrolitos fuertes y débiles con

Obtuvo unos resultados que le permitieron clasificar los electrolitos en dos tipos:

1. –Electrolitos fuertes: aquellos que presentan una variación prácticamente lineal, tal es el caso de KCl

2. –Electrolitos débiles: los demás, como por ejemplo CH3–COOH ácido acético que tiene una disminución brusca de la conductividad a concentraciones bajas.

Estas experiencias fueron utilizadas por Debye–Hückel como base de sus teorías.

o es la conductividad equivalente a dilución infinita que es la que correspondería a concentración cero. Teniendo en cuenta que o no coincide con el valor de la conductividad equivalente del disolvente puro, debe hacerse notar, que es un valor característico de cada electrolito.

Según la ley de la migración de Kohlrausch, para electrolitos fuertes, la conductividad equivalente a dilución infinita(o) de un electrolito, puede considerarse como resultado de las contribuciones de las dos clases de iones individuales que forma el electrolito.

o =o(+) + o(–)

Siendo o(+) y o(–) las conductividades iónicas equivalentes a dilución infinita del catión y el anión respectivamente. Estas conductividades no tienen por que coincidir en ambos iones ya que, en general los iones no tienen todos la misma velocidad, por lo general no transportan la misma cantidad de corriente.

Son independientes de las otras especies iónicas a las que están unidos estos iones, y se pone de manifiesto al observar la diferencia existente entre o para las distintas sales que tengan un ión común, se ve que prácticamente no existe, o es muy pequeña, independientemente del tipo de electrolito. De ello se dedujo que: o = o(+) + o(–)

La aplicación más práctica e inmediata de la ley de Kohlrausch está en la posibilidad de deducir el valor de la conductividad límite de los electrolitos débiles.

Así para el ácido acético CH3–COOH nos queda:

AcH + NaCl NaAc + HCl

o(CH3–COOH) = o(NaAc) + o(HCl) – o(NaCl)

Aplicando la ley de migración de Kohlrausch se deduce

o(AcH) = o(Ac–)+  o(Na+) + o(Cl–) + o(H+) – o(Na+) – o(Cl–)

Nos queda: o = o(Ac–) + o(H+)

Podemos decir que la conductividad equivalente () depende de: la presión, la temperatura y del tipo de disolvente, siendo la ecuación que nos relaciona la conductividad equivalente a dilución infinita con la temperatura la siguiente:

o(T) = o1 + Cte (T–25)

Siendo T la temperatura expresada en grados Celsius

Cte, es una constante propia de cada electrolito

La (o) conductividad crece con la temperatura

(o) varía con la presión en pequeña escala, y esta variación con la presión de la conductividad límite es a través de la viscosidad ()

En disoluciones diluidas a mayor presión hay menor viscosidad y mayor conductividad equivalente ()

La conductividad equivalente depende del disolvente, y no todos los disolventes forman sistemas conductores, así el Benceno y los hidrocarburos dan soluciones de conductividad casi nula, pero en cambio, los compuestos orgánicos de nitrógeno, los alcoholes, cetonas etc. dan una conductividade media.

APLICACIONES DE LAS MEDIDAS DE CONDUCTIVIDAD

1.–Sirven para determinar la solubilidad de sales poco solubles

2.–Hacer valoraciones conductimétricas, midiendo la conductividad para determinar la

concentración de determinada sustancia en disolución

3.–Determinar la basicidad de sustancias orgánicas

4.–Calcular el grado de ionización de electrolitos débiles

MOVILIDADES IÓNICAS

Las velocidades de los iones en disolución dependen de la clase de ión, la concentración, la temperatura y la intensidad del campo eléctrico (E) a que están sometidos.

Si suponemos constantes los factores: temperatura (T), y concentración  , la velocidad es proporcional a la intensidad del campo eléctrico (E) a que están

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