Transcript
UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR MAYOR DE SAN MARCOS SAN MARCOS (UNIVERSIDAD (UNIVERSID AD DEL PERÚ, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE FACULTAD DE QUÍMICA QUÍMICA E E INGENIERÍA INGENIERÍA QUÍMICA QUÍMICA E.A.P. INGENIERÍA QUÍMICA INGENIERÍA QUÍMICA 0.72 0.72 DEPARTAMENTO DE DEPARTAMENTO DE ACADEMICO ACADEMICO DE DE FISICOQUÍMICA FISICOQUÍMICA
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA II PRÁCTICA N°13 CONDUCTIVIDAD CONDUCTIVIDAD DE SOLUCIONES ELECTROLÍTICAS PROFESOR:
ANÍBAL FIGUEROA TAUQUINO
ALUMNOS: CHÁVEZ HUAMANÍ, DAMIÁN DANIEL
11070033
FIGUEROA AYALA, BRANCO JOSÉ
11070116
LEIVA MEJÍA, OSCAR DANIEL
11070173
FECHA DE LA PRÁCTICA:
LUNES 27/05/13
FECHA DE ENTREGA:
LUNES 10/06/13
TURNO:
LUNES 13-16 HORAS
GRUPO:
A – B B
Ciudad Universitaria, Junio del 2013
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
ÍNDICE
Introducción
.3
Resumen
.4
Principios Teóricos
.5
Detalles Experimentales
.8
Tablas de Datos y Resultados Resultados
.10
Ejemplo de Cálculos
.15
Análisis y Discusión de Resultados
.19
Conclusiones y Recomendaciones
.20
Bibliografía
.22
Apéndice
.23
Cuestionario
.23
Otros
.26
Gráficas
.31
Hoja de Datos
.34
2
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
ÍNDICE
Introducción
.3
Resumen
.4
Principios Teóricos
.5
Detalles Experimentales
.8
Tablas de Datos y Resultados Resultados
.10
Ejemplo de Cálculos
.15
Análisis y Discusión de Resultados
.19
Conclusiones y Recomendaciones
.20
Bibliografía
.22
Apéndice
.23
Cuestionario
.23
Otros
.26
Gráficas
.31
Hoja de Datos
.34
2
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
INTRODUCCIÓN Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de determinación conductimétricas. Estas determinaciones tienen una cantidad de aplicaciones. El primero que midió satisfactoriamente las conductividades de disoluciones de
electrolitos fue fue Kohlrausch, entre los años 1860-1870, usando para ello corriente alterna. Puesto que un galvanómetro convencional no respondía a la corriente alterna, usaba como receptor un teléfono, que le permitía oír cuando se equilibraba el puente de Wheatstone. En primer lugar, la conductividad de las soluciones desempeña un importante papel en las aplicaciones industriales de la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en la electrólisis depende en gran medida de ella. Las determinaciones de la conductividad se usan también en los estudios de laboratorios. Así, se las puede usar para determinar el contenido de sal de varias soluciones durante la evaporación del agua (por ejemplo en el agua de calderas o en la producción de leche condensada). Las basicidades de los ácidos pueden ser determinadas por mediciones de la conductividad. El método conductimétrico puede usarse para determinar las solubilidades de electrólitos escasamente solubles y para hallar concentraciones de electrolitos en soluciones por titulación. La base de las determinaciones de la solubilidad es que las soluciones saturadas de electrólitos escasamente solubles pueden ser consideradas como infinitamente diluidas. Midiendo la conductividad específica de semejante solución y calculando la conductividad equivalente según ella, se halla la concentración del electrolito, es decir, su solubilidad. Un método práctico importante es el de la titulación conductimétrica, o sea la determinación de la concentración de un electrolito en solución por la medición de su conductividad durante la titulación. Este método resulta especialmente valioso para las soluciones turbias o fuertemente coloreadas que con frecuencia no pueden ser tituladas con el empleo de indicadores.
3
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
RESUMEN El objetivo de esta experiencia fue determinar la conductividad de soluciones acuosas de electrolitos fuertes y débiles. Las condiciones de laboratorio en las que se trabajó
fueron presión: 756 mmHg,
temperatura: 21°C y humedad relativa: 92%.
y ,
En esta experiencia, primero se preparó una solución de normalidad corregida del
0.01 M. Luego se halló la
previamente valorada con biftalato de potasio, y se usó
este para hallar la normalidad corregida del
para después preparar
soluciones diluidas de estos 2 ácidos al 0.01 N, 0.002 N y 0.00064 N. Terminado de preparar las distintas soluciones, se procedió a medir la conductividad eléctrica de cada solución preparada, para ello se calibró el instrumento haciendo uso de la solución estándar de H17030, luego se midió la conductividad de cada solución empezando por el
, y luego los ácidos.
Los valores obtenidos para la constante de ionización del fue de y para la conductividad límite del y del , obtenidas ambas gráficamente. Comparando estos resultados con los datos teóricos dan , y . un porcentaje de error: de
Como conclusión, se puede decir que para los electrolitos débiles (se pudo notar con el
)
, su conductividad equivalente aumenta considerablemente con la dilución.
Mientras que para los electrolitos fuertes (se pudo notar con el
)
, su conductividad
equivalente aumenta con la dilución, aunque en menor cantidad comparándolo con el de los electrolitos débiles.
Y como recomendación, la medición de la conductividad eléctrica, se debe hacer con mucho cuidado y observando detenidamente si en la celda hay burbujas de aire, para que puedan ser eliminadas y que no interfieran en las mediciones.
4
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
PRINCIPIOS TEÓRICOS CONDUCTIVIDAD La conductividad es la capacidad que tienen las sustancias para conducir la corriente eléctrica, esta conducción puede llevarse a cabo mediante electrones, iones en disolución o iones gaseosos. La conductividad en disoluciones se puede expresar como:
CONDUCTANCIA ELÉCTRICA La conductancia eléctrica puede clasificarse según los siguientes tipos:
Conductancia Metálica, la cual es el resultado de la movilidad de los electrones. Los conductores metálicos se debilitan a temperaturas elevadas ya que es más difícil para los electrones atravesar la estructura cristalina cuando los elementos que forman la estructura están en un movimiento térmico más activo.
Conductancia Electrolítica, la cual es el producto de la movilidad de los iones. Los conductores electrolíticos se vuelven mejores conductores al elevarse la temperatura, ya que los iones pueden moverse a través de la solución más rápidamente a temperaturas más elevadas cuando la viscosidad es menor y hay menos solvatación de los iones.
Semiconductores, son los sólidos que contienen iones junto con vacíos iónicos, los cuales se mueven bajo la influencia de un campo. Los vacíos iónicos, en la estructura cristalina, se llaman huecos. Cuando se llena un hueco con un ion, se crea otro hueco en otra posición, y de este modo, el hueco se mueve y contribuye a la conductividad del sólido. Los semiconductores se vuelven mejores conductores a temperaturas más altas, en donde más cantidad de iones tienen la energía de activación necesaria para moverse a otra posición dentro de la estructura. La conductancia de los semiconductores aumenta exponencialmente con la temperatura absoluta.
Conductancia eléctrica en los gases, por medio de iones gaseosos y electrones.
La resistencia R de un conductor uniforme es directamente proporcional a su longitud l e inversamente proporcional a la superficie de su sección A.
CONDUCTIVAD ELÉCTRICA (L):
5
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
La conductividad eléctrica se define como la inversa de la resistencia ofrecida por una solución al paso de la corriente eléctrica. Su unidad es el .
Donde
es la resistividad y
es la conductividad específica
, la cual depende de la
naturaleza del electrolito y su concentración, y se expresa en aspectos geométricos relacionados con la celda de conductividad.
; y
depende de
Ordenando adecuadamente la ecuación (2) se tiene:
La relación y
( )
se denomina constante de celda, donde: es distancia entre los electrodos
área de los mismos.
CONDUCTIVIDAD EQUIVALENTE ( ):
Es la conductividad generada por cada
de los iones en disolución. Se expresa en
Donde N es la normalidad de la solución. El significado de la conductancia equivalente puede captarse, imaginando una celda de 1cm cuadrado y de una altura indefinida. Dos de las paredes opuestas son de metal y actúan como electrodos. Cuando se llena la celda a una altura de 1cm, el valor recíproco de la resistencia es la conductividad específica. Cuando se llena la celda con un volumen V determinado, de solución que contenga 1 equivalente-gramo de un electrolito disuelto, la solución alcanzará una altura de V centímetros en la celda, y el valor reciproco de la resistencia medida será la conductancia equivalente.
CONDUCTIVIDAD EQUIVALENTE A DILUCIÓN INFINITA (
:
Es el valor al cual tiende la conductividad equivalente de todas las soluciones electrolíticas al aumentar la dilución. De acuerdo al valor de la conductividad, los electrolitos se pueden clasificar en:
A) Fuertes: Los que poseen una conductividad eléctrica elevada y ligero aumento de ésta con la dilución. Ej.:
6
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
B) Débiles: Los que se caracterizan por poseer conductividad eléctrica baja y gran aumento con la dilución. Ej.:
Si se relaciona la conductividad equivalente de un electrolito fuerte con la raíz cuadrada de la concentración, , se obtiene una línea recta que extrapolada a concentración igual a cero, da un valor exacto de la conductividad equivalente límite, cumpliéndose con
la Ley de Kohlrausch:
IONIZACIÓN DE LOS ELECTROLITOS DÉBILES Los electrolitos débiles no cumplen con la Ley de Kohlrausch. El proceso de disociación de un electrolito débil puede ser representado por y eligiendo los estados de referencia adecuados, se tiene la siguiente expresión para la constante de equilibrio del proceso de disociación:
Arrhenius sugirió que el grado de disociación de un electrolito débil, como el ácido acético, podría calcularse basándose en la conductancia ya medida del electrolito y en la conductancia equivalente a dilución infinita. Si el cambio en la conductancia de los iones a causa de la concentración, se considera despreciable y se supone que la única influencia de la dilución sobre la conductancia equivalente de un electrolito débil consiste en el aumento de la disociación de los iones. El electrolito no disociado, no tiene conductancia porque no está cargado. Si en la solución se tiene 1 equivalente de
electrolito, habrá α equivalentes de cada ion.
La constante de disociación para electrolitos débiles, también se puede expresar en función al grado de disociación:
Combinando las ecuaciones (5) y (6) y reordenando los términos adecuadamente se obtiene la Ley de dilución de Ostwald:
Esta ecuación es lineal, donde
, permite calcularlas.
y
son magnitudes constantes, y el gráfico de
7
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
DETALLES EXPERIMENTALES MATERIALES Y REACTIVOS: Materiales:
Conductímetro Erlenmeyers de 250ml Pipetas Fiolas Bureta Probeta Vasos Bagueta Papel filtro
Reactivos:
Fenolftaleína Solución estándar H17030 Biftalato de potasio
8
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
PROCEDIMIENTO: Prepare 100ml de solución de
Mida la conductiv idad de las solucione s de y las demás soluciones preparadas
Para medir est as conductividades es necesario seguir el siguiente procedimiento
Lave y seque el electrodo en cada medición realizada.
Prepare 250ml de soluciones 0.01, 0.002 y 0.00064N, de a . partir de
Calibre el aparato empleando la solución estándar H17030
Coloque en la probeta de la solución la cual se desea medi r su conductividad.
Después de completar la lect ura, apague el instrumento.
Valore las soluciones de proporcionadas y también l as diluidas
En las valoraciones para la soda use BHK co mo patrón primario
Mida la temperatura e introduzca el electrodo limpio y seco e n la solución
Elimine las burbujas. Elija un rango adecuado de conductividad. 9
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
TABLAS DE DATOS Y RESULTADOS Tabla N°1: Condiciones de laboratorio P(mmHg)
T(°C)
H.R.(%)
756
21
92
Tabla N°2: Datos experimentales Tabla N°2.1.: Estandarización de soluciones Tabla 2.1.1.: Valoración del
con Biftalato
de Potasio (BHK)
Tabla 2.1.2: Valoración del
Tabla 2.1.3: Valoración del
0.0255g 12.3ml 204.22g/mol 0.0102N
con
2ml 10.4ml 0.0530N
con
2ml 10.2ml 0.0502N
10
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Tabla N°2.2: Medidas de las conductividades de las soluciones SOLUCIONES
N(0.01)
N(0.002)
N(0.00064)
-
-
Tabla N°3: Datos teóricos Tabla N°3.1.: Datos de las constantes de ionización y de conductividad específica
Tabla N°4: Resultados y porcentajes de error Tabla N°4.1: Conductividades específicas Tabla 4.1.1: Conductividades específicas obtenidas
0.01N
0.9194
0.002N
0.9194
0.00064N
0.9194
para el
11
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Tabla 4.1.2: Conductividades específicas obtenidas
0.01N
0.9194
0.002N
0.9194
0.00064N
0.9194
para el
Tabla N°4.2: Conductividades equivalentes obtenidas Tabla 4.2.1.: Conductividades equivalentes obtenidas para el
0.01N 0.002N 0.00064N
351.21
0.10
367.76
0.0447
373.50
0.0253
Tabla 4.2.2: Conductividades equivalentes obtenidas para el
0.01N 0.002N 0.00064N
15.6298
0.10
29.8805
0.0447
59.6173
0.0253
Tabla N°4.3.: Conductividades Equivalentes al Límite para el y los grados de disociación
0.01N
15.6298
400
0.0391
12
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
0.002N
29.8805
400
0.0747
0.00064N
59.6173
400
0.1490
Tabla N°4.4.: Grados de disociación y las Constantes De Ionización
0.01N
0.0391
0.002N
0.0747
0.00064N
0.1490
10.62% 32.24% 6.20%
Tabla N°4.5: Conductividad Equivalente al Límite para el y el
381
400.55
4.88%
400
367.27
8.91%
Tabla N°5: Datos para gráficas Tabla N°5.1: Gráfica N°1
√ √ 351.21
0.10
367.76
0.0447
373.50
0.0253
13
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Tabla N°5.2: Gráfica N°1
√ √ 15.6298
0.10
29.8805
0.0447
59.6173
0.0253
Tabla N°5.3: Gráfica N°3
√ 0.0640
0.1563
0.0335
0.0598
0.0168
0.0382
14
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
EJEMPLO DE CÁLCULOS 1) Obtenga la constante de celda a partir de las medidas para el
Sabemos que: Dónde:
Reemplazando los valores se obtiene el valor de la constante de celda:
( ) 2) Determine las concentraciones exactas de las soluciones y diluciones.
Preparación de la solución de 100ml de
Estandarización del
con biftalato de potasio
Sabemos que:
15
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Estandarización del
utilizando
Estandarización del
utilizando
Preparación de 250ml de soluciones de 0.01N, 0.002N y 0.00064N de
☼ ☼ ☼ 250ml de
250ml de
250ml de
☼ ☼ ☼ 250ml de
250ml de
250ml de
16
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
3) Calcule para cada una de las soluciones su conductividad específica (
su conductividad equivalente ( ):
Para la solución de
y
(Conductividad específica)
() Del mismo modo se procede para el resto de soluciones. Ver Tablas N°4.1.1, 4.1.2, 4.2.1 y 4.2.2
4) Grafique
√ para el y para el , y :
Ver Gráficas N°1, N°2 y N°3
5) Calcule la conductividad límite y la constante de ionización del conductividad límite para el
, de los gráficos obtenidos:
A partir de la gráfica N°1 se obtiene la conductividad límite del
y la
prolongando la recta
hasta que la concentración sea igual a cero.
Además a partir de la gráfica N°3 se obtiene la conductividad límite del
manera que para el
de la misma
.
Para calcular el grado de ionización y la constante de ionización se usa para el
Luego
:
, para el
17
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Así para las demás concentraciones, ver Tabla N°4.3 y 4.4.
6) Compare los resultados experimentales con los datos teóricos, para la constante de ionización del
, la :
Para la constante de ionización:
Hallamos un valor promedio de constantes de ionización:
: | | Para la : | |
Para la
18
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Después de hallar las conductividades eléctricas de las soluciones preparadas, se procedió a realizar los cálculos pedidos. Pero con las conductividades halladas se pudo demostrar, que los electrolitos fuertes son mayores que los electrolitos débiles.
Se realizó una gráfica con la que se determinó la conductividad eléctrica a dilución infinita de los dos ácidos usados, luego comparándolas con los teóricos y obtener los porcentajes de error.
Uno de los errores más importantes fue el de usar las normalidades que no fueron corregidas, altera el gráfico y por ende los resultados. Como por ejemplo al momento de valorar el hidróxido de sodio con biftalato de potasio, tal vez en la medición del volumen gastado de la base y desde ahí se arrastra ese error dando lugar a errores en las titulaciones siguientes de las otras soluciones.
Las posibles causas de este error pueden ser: una medición inexacta de los volúmenes gastados al realizar las titulaciones.
En la medición de la conductividad eléctrica del (burbujas) en la celda, esto produce una
pudo haber presencia de aire,
medición simultanea de la conductividad del
aire; entonces, el valor que se lea en la pantalla del instrumento, no será el correcto y ya que los demás cálculos dependen de este valor, se arrastra hasta el final este error.
19
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES:
En los electrolitos débiles, la conductividad equivalente aumenta considerablemente con la dilución debido a que el soluto se disocia cada vez más a mayor dilución, dando un aumento considerable en el número total de iones, que son los transportadores de la corriente.
En los electrolitos fuertes, la conductividad equivalente experimenta un leve aumento con la dilución debido a que los iones se mueven más rápido cuando están más separados y no son retenidos por iones de carga opuesta. El número total de iones que transporta la corriente sigue siendo prácticamente el mismo.
La conductividad equivalente límite gráfica
Λ
vs
N
de un electrolito fuerte puede ser hallada en una
, en la cual se puede observar una línea que resulta
aproximadamente una recta, la cual extrapolando a concentración cero da un valor exacto de la conductividad equivalente límite del electrolito.
Los electrolitos débiles en su gráfica Λ vs
N
, dan curvas bruscas, por lo cual no
pueden ser extrapoladas para una dilución infinita.
En el estado de dilución infinita, cada ion se mueve libremente sin importar la presencia de los otros y todos los iones conducen la corriente eléctrica.
La conductividad equivalente y la conductividad equivalente límite de un electrolito son directamente proporcional a la temperatura y a la concentración de la solución.
20
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
RECOMENDACIONES:
Se recomienda una exacta valoración del
con el Biftalato de Potasio, ya que con
este se hallaran las normalidades corregidas de las soluciones de
y
.
La medición de la conductividad eléctrica, se debe hacer con mucho cuidado y observando detenidamente si en la celda hay burbujas de aire ya que la conductividad del aire afecta la medición que se desea hacer.
La temperatura influye mucho en la conductividad eléctrica, ya que si se produce un sobrecalentamiento, el valor puede cambiar mucho en las disoluciones, esto suele provocarse al agitar la disolución con el fin de eliminar las burbujas de aire en la celda.
Las conductividades, eléctrica, especifica y equivalente dependen de la concentración, estas tienen una relación de proporcionalidad inversa, es decir, cuanto más diluida esté una solución, su conductividad aumentará.
Es recomendable hacer una buena medición de la conductividad eléctrica del
para
no tener problemas posteriores en los cálculos que involucran al valor mencionado antes.
No solo se debe tener cuidado al medir la conductividad eléctrica del
, sino la de
todas las soluciones.
Se debe evitar la presencia de aire (burbujas) en la celda al momento de medir la conductividad.
21
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Se debe evitar una agitación fuerte de las soluciones (si se trata de desaparecer las burbujas de aire), para así, no producir un sobrecalentamiento de la solución y obtener buenos valores de conductividad.
BIBLIOGRAFÍA
Pons Muzzo. Fisicoquímica
2º Edición. Editorial Universo S.A.
Páginas 271-274
Gilbert Castellan. Fisicoquímica
1º Edición. Editorial Fondo Educativo Interamericano
Páginas 805 - 808
Marón S., Lando, ‟Fundamentos de Fisicoquímica‟‟
1era Edición, Editorial Limusa, México, 1978.
Páginas 918 - 920.
Samuel Glasstone „Fundamentos de Fisicoquímica‟
Páginas 534 - 539.
Atkins. Addison – Wesley, “Fisicoquímica”, 3 edición Iberoamericana, USA 1991, Págs. 501, 503,517
22
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Alberty, Robert A. “Fisicoquímica”, 1 edición Editorial Continental S.A. 1984, Págs. 606, 607,655
APÉNDICE CUESTIONARIO 1. Explique sobre cada uno de los factores que influyen en la conductancia de una solución.
Variación de la conductividad con la concentración .- Tanto la conductividad especifica como la equivalente de una solución varían con la concentración. Para electrolitos fuertes con concentraciones de hasta varios equivalentes por litro, K aumenta al incrementarse la concentración.
En contraste, las conductividades de electrolitos débiles comienzan en valores bajos en soluciones diluidas y crecen mucho más gradualmente. Así el aumento de la conductividad con la concentración se debe al incremento en el número de iones por volumen de solución.
La conductividad de una solución varia ligeramente con la presión : debiéndose al efecto principalmente a la variación de la viscosidad del medio y por consiguiente la alteración de la velocidad. Por tanto, en la conductividad de los iones la viscosidad de una diluida solución disminuye gradualmente con un aumento de presión, ello va acompañado por un aumento en la conductividad equivalente.
La conductividad con la temperatura de solución aumenta marcadamente con el aumento de temperatura, este aumento se debe principalmente a la disminución de la viscosidad del medio. La variación de la conductividad límite con temperatura se puede representar por:
23
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM (T) =
25 ºC (1
+ (T – 25))
2. Explique la influencia del movimiento de iones de una disolución sobre la conductividad. La influencia del movimiento de iones de una solución sobre la conductividad es que cuando la separación promedio de iones es grande, como en soluciones muy diluidas, su movimiento está determinado (además de los impactos de las moléculas de disolvente) por el campo eléctrico aplicado, y su movimiento neto consiste en un desplazamiento uniforme hacia uno u otro de los electrodos. La evidencia más directa de la existencia de iones en solución es constatar el hecho de que la solución puede conducir una corriente eléctrica. Esto se explica por el movimiento de iones con carga positiva (cationes) hacia los electrodos con carga negativa, y por iones con carga negativa (aniones) hacia los electrodos positivos.
Es por eso que la forma más simple de estudiar el movimiento de iones en solución es a través de su conductividad, su capacidad para conducir electricidad.
Por ejemplo las anormales grandes velocidades de los iones H3O+ y OH- se manifiestan sólo en soluciones acuosas, resaltándose el hecho que son iones del propio disolvente. Cada ión H3O+ formado intercambia su protón al azar con una de las moléculas de agua que lo rodean. Sin embargo, al crearse una diferencia de potencial surge además un movimiento dirigido: una buena parte de los protones empiezan a moverse por las líneas de fuerza del campo, hacia el cátodo, transportando electricidad. Gracias al salto de los protones, aumenta mucho la conductividad eléctrica de la solución, ya que no tienen que recorrer todo el camino hacia el cátodo, sino sólo la distancia entre una y otra molécula de agua. Es un tipo de conductividad de relevo.
24
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Análogamente se explica la alta movilidad de los iones hidroxilos, con la diferencia que en este caso el salto es de una molécula de agua al ión OH-, lo que determina un desplazamiento aparente de los iones OH- hacia el ánodo. Pero, la velocidad del ión H3O+ es mayor porque el número de saltos de los protones es más grande, debido a que el estado energético del hidrógeno en la molécula de agua corresponde a un mínimo más pronunciado de la energía potencial.
3. Explique qué tipo de corriente ( c.a. ó c.c.) se utiliza en la determinación de la conductancia.
La conductividad de las soluciones se mide con un puente de corriente alterna (ca). Con frecuencias de ca en el intervalo de audición, de 1000 a 4000 Hz, la dirección de la corriente cambia con tanta rapidez que se elimina la acumulación de la carga en los electrodos (polarización). El punto de equilibrio (balance) del puente se indica en el osciloscopio de rayos catódicos.
Tan pronto se contó con datos confiables sobre la conductividad, fue evidente que las soluciones de electrólitos siguen la ley de Ohm. La conductividad es independiente de la diferencia de potencial. Toda teoría de la conductividad habrá de explicar este hecho: el electrólito siempre está listo para conducir electricidad, y esa capacidad no es algo producido por el campo eléctrico aplicado. Desde este punto de vista, no era aceptable la ingeniosa teoría que Grotthus propuso en 1805. Supuso que las moléculas del electrólito eran polares, con extremos positivos y negativos. Un campo aplicado las alinea en una cadena y luego hace que las moléculas situadas al final de ella se disocien, liberándose en los electrodos los iones libres que se han formado. No obstante sus limitaciones, la teoría de Grotthus sirvió para subrayar la necesidad de tener iones libres en las soluciones y poder así explicar la conductividad observada. Tenemos los siguientes conductores: Conductores electrónicos (metales sólidos o fundidos y ciertas sales) : hay una emigración directa de electrones a través del conductor y bajo una influencia de potencial.
25
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Conductores electrolíticos: incluyen soluciones de electrolitos fuertes y débiles, sales fundidas y algunas sales sólidas como NaCl y AgNO 3, hay una migración iónica positiva y negativa hacia los electrodos, no solo hay transferencia de electricidad sino de materia de una parte u otra del conductor y cambios químicos en los electrodos, característicos de la sustancia que compone el conductor y el electrodo.
OTROS
HOJA DE SEGURIDAD _______________________________________________________________________
KSOL 62 (KCL STANDARD DEL 62%)
IDENTIFICACION DEL PRODUCTO.
NOMBRE:
Cloruro de Potasio
SINONIMO:
Potasio, muriato de potasio
FAMILIA QUIMICA:
Sal inorgánica
FORMULA QUIMICA: PESO MOLECULAR:
KCL 74.6
INGREDIENTES: Ingredientes
Concentración Números
KCL
Aproximada
NaCl
95- % 99.5% 0 – 5 %
Limites De
CAS
LD 50 / LC 50
Exposición
Especies / Ruta
74 47 –40 –7 10 mg/ m3 3020 mg / rata oral
76 47 –14-5
10 mg/ m3
4000mg / oral ratón
Aditivos: No toxico, no cancerígeno en una dosis < 1.0% como tratamiento para el control del polvo y propósitos de anti- recubrimiento.
DATOS FISICOS:
26
Laboratorio de Fisicoquímica II APARIENCIA:
UNMSM
Material sólido, de color blanco a rojo / marrón, fino, de gránulos de 4 mm de tamaño.
COEFICIENTE DE AGUA / DISTRIBUCIÓN DE ACEITE: N/A PUNTO DE EBULLICION:1500·c NIVEL DE EVAPORACION:
Insignificante
PUNTO DE FUSION:
773·c
OLOR:
De ninguno a leve.
PORCENTAJE VOLÁTIL POR VOLUMEN: 0-05 (el producto no es volátil por el mismo, la Volatilidad es consecuencia de los aditivos.) PH:
8 – 10 (10% solución en agua)
SOLUBILIDAD EN AGUA:
(por peso 20 ·C) = 34.7%
GRAVEDAD ESPECIFICA:
(agua = 1) 2.0
SABOR:
Salino (fuerte)
DENSIDAD DE VAPOR: (aire =1) N/A PRESION DE VAPOR:
(mm Hg) N/A
IDENTIFICACION DE LOS PELIGROS Es una sal inorgánica no inflamable. No soporta la combustión y no es peligrosa, cuando se somete a temperaturas muy altas puede liberar pequeñas cantidades de gas cloro.
PELIGROS DE EXPLOSION E INCENDIO. Nivel de peligro NF PA
Salud: 0 Incendio: 0 reactividad: 0
Flamable Temperatura de auto encendido
No N/A
flash point N/A Productos de combustión Peligrosa ninguno
Poder explosivo
Ninguno
27
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
Medios de extinción
N/A
Procedimientos especiales Para combatir
Sensibilidad al impacto químico
Ninguno
El fuego
Ninguno
Sensibilidad a la descarga eléctrica
Ninguno
TDG calcificación de flamabilidad
Ninguno
Procedimientos especiales de extinción
N/A
Peligros inusuales de fuego y explosión
Límite de explosión superior e inferior
N/A
Ninguno
POTENCIALES EFECTOS SOBRE LA SALUD OJOS
Irritación.
PIEL
Irritación, especialmente en cortadas.
INGESTION
Irritación del trayecto gastrointestinal, cólicos, diarrea, cosquilleo en manos y pies, pulso débil y perturbaciones circulatorias.
INHALACION
Irritación del trayecto nasal y tráquea.
Cancerígeno:
No
Muta génico:
No
Efectos reproductivos:
Ninguno
Teratogénico:
No
Efectos de exposición aguda:
Piel, tracto respiratorio o irritación del ojo
Efectos de exposición crónica: No es considerado toxico para los humanos Efectos de sobre exposición:
Ninguno reportado
28
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
DATOS DE REACTIVIDAD: Química estable:
Si
Condiciones a evitar:
Ninguna
Mezclas peligrosas con otros líquidos, tricloruro de bromuro y tricloruro, permanganato De potasio sólidos o gases Productos de descomposición peligrosa: Ninguno Polimerización peligrosa:
No ocurre
Incompatibilidad con otras sustancias: No Reactividad:
Ninguna
MEDIDAS DE PRIMEROS AUXILIOS OJOS
Inmediatamente lavar los ojos con abundante agua por lo menos 15 minutos. Abrir y cerrar párpados ocasionalmente. Conseguir atención médica inmediatamente.
PIEL
Quitar ropa afectada, lavar primero la piel con suficiente agua (ducha) cubra la piel irritada con emoliente y poner ropa seca.
INGESTION
Lavar la boca, dar suficiente agua para beber y provocar vomito.
INHALACION
Aire fresco, descansar en un área ventilada, quitar la ropa apretada alrededor del cuello y la cintura, posición cabeza erguida hasta que recupere su respiración.
Límite de exposición: 10 mg/m3 LC50:
N/A
LD50:
KCL LD 50 3020 mg /kg oral rata
Ruta de entrada:
Contacto con la piel, los ojos, inhalación, ingestión,
Sencitizacion: No reportada Materiales cinegéticos: Ninguno reportado.
29
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
MEDIDAS EN CASO DE INCENDIO Proceder de acuerdo a la clase de incendio. Utilizar grandes cantidades de agua, no formar barro.
MEDIDAS EN CASO DE DERRAME ACCIDENTAL En caso que el material no se encuentre contaminado barrer o recolectar y reutilizar como producto, y si esta contaminado con otros materiales recolectar en recipientes apropiados para almacenamiento.
PROCEDIMIENTOS DE MANEJO: Evite generar polvo a través de movimientos innecesarios o excesivamente vigorosos.
PROTECCION PERSONAL OJOS:
Utilizar gafas para protección del polvo en lugares donde se presenten altas concentraciones.
PIEL:
No se necesita protección especial en condiciones normales.
INHALACION: No se necesita protección especial en condiciones normales.
ALMACENAMIENTO Almacenar en un sitio seco para evitarla perdida del producto a causa del humedecimiento. Evite contacto con el carbón, acero y aluminio debido a la corrosión.
INFORMACIÓN DE TRANSPORTE: Manténgalo cubierto
30
Laboratorio de Fisicoquímica II
UNMSM
31
