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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

N° INFORME: 8 TEMA: CONDUCTIMETRÍA  CURSO: LABORATORIO DE ANÁLISIS INSTRUMENTAL  CICLO: 2019-B  GRUPO HORARIO: 92G  DOCENTE: RODRIGUEZ VILCHEZ, RICARDO  ALUMNO(A): FLORES CASO, BRIGITTE S.  FECHA DEL INFORME: 7 DE NOVIEMBRE

CALLAO-PERU 2019

I.

OBJETIVOS Se podrán conocer las diferencias de comportamiento de las disoluciones acuosas dependiendo del tipo de enlace y la clasificación de las disoluciones en electrolitos (muy fuertes, fuertes, débiles y débiles) y no electrolito.

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO Conductividad de una disolución: La conductividad de una disolución es una medida del flujo de corriente que resulta de la aplicación de una fuerza eléctrica dada, y depende directamente del número de partículas cargadas que contiene. Todos los iones contribuyen al proceso de conducción, pero la fracción de corriente transportada por cada especie está determinada por su concentración relativa y su movilidad inherente en el medio. La conductividad de las disoluciones es medida a través de un conductímetro, el cual posee una celda que permite medir los cambios de esta magnitud física ante la adición continua y uniforme de reactivo titulante. La principal ventaja de las titulaciones con monitoreo conductimétrico es que pueden analizarse disoluciones muy diluidas y/o coloreadas, sistemas en que la reacción no es suficientemente cuantitativa. Conductimetría: Conjunto de eventos que ocurren en disoluciones iónicas al ser sometidas a un campo eléctrico sometidas a un campo eléctrico alterno, o, así como su aplicación en la caracterización de los fenómenos en solución y el monitoreo de especies, constituye una parte fundamental de la Electroquímica Analítica, conocida como conductimetría. En general, la práctica de la conductimetría no especializada requiere de las siguientes condiciones de trabajo: -

-

-

Concentraciones bajas de los analitos, pues a concentraciones elevadas, se hace necesario efectuar correcciones al evaluar coeficientes de actividad. El orden de concentración adecuado es el usado típicamente en Química Analítica. La imposición de potencial alterno (con una frecuencia de 60 a 1000 Hz) se efectúa por medio de electrodos inatacables de posición fija. Esta característica evita que se experimenten posibles reacciones electroquímicas. Control adecuado de la temperatura, sobre todo si se persigue la determinación de parámetros termodinámicos.

La conductimetría se basa en el hecho de que las soluciones electrolíticas se comportan como conductores eléctricos donde los iones en solución son los responsables del transporte de cargas. Como un conductor obedece a la ley de Ohm, dicha conducción se verifica en el volumen de solución delimitado por la distancia entre dos electrodos de posición fija. La resistencia eléctrica de una solución medida con una celda conductimétrica está dada por:

Donde: 𝑅 = resistencia eléctrica de la solución [ ] 𝜌 = resistividad eléctrica [ cm] l = longitud entre los electrodos [cm] 𝐴 = Área traslapable de los electrodos [cm2 ] Figura 1.

Conductividad equivalente de electrolitos fuertes y débiles en solución acuosa a 25 °C.

III.

MATERIALES Y EQUIPOS a) Materiales utilizados Matraz aforado de 50 ml

Pipetas de 5 ml

Agitador magnético

Vaso de precipitado de 200 ml

2 Piseta

Bureta de 25 ml

Probeta de 50 y 100 ml

Balanza analítica

Soporte universal

b) Equipos a utilizados Equipo Hanna

Celda conductimétrica

c) Solución

IV.

HCl

KCl

NH4OH

NaOH

PROCESAMIENTO DE DATOS a) DETERMINACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD CON ELECTROLITOS A



DIFERENTES CONCENTRACIONES - Echar en un vaso de precipitado, 60 ml de agua de grifo y agua destilada, introducir el sensor de conductividad y anotar la conductividad S/cm. - Echar en cada vaso de precipitado, 60 ml de ácido acético, hidróxido de sodio y alcohol para luego introducir el sensor de conductividad y anotar la conductividad S/cm de cada uno de ellos. Con el equipo COND5021

Agua de grifo Agua destilada Ácido clorhídrico (1) Ácido clorhídrico (2) KCl

CONDUCTIVIDAD (S/cm) 720 60 260 2820 1395

NH4OH

670

MUESTRA

b) TITULACIÓN CONDUCTIMÉTRICA – MEZCLA



Titulación del ácido fuerte con una base fuerte: Concentración de la base (NaOH): 0.1N Conductividad (S/cm) 520 370 230 250 380 460 570 680 800 910

Vol. De la base (ml) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

Figura 2. Gráfica de la titulación de ácido fuerte con la base fuerte

Conductividad vs. Volumen 1000

Conductividad (S/cm)

900 800 700 600 500

400 300 200

100 0 0

1

2

3

Volumen (mL)

De la gráfica: Volumen equivalente = 1.05 ml de NaOH Luego: 𝑁𝑎 𝑉𝑎 = 𝑁𝑏 𝑉𝑏 𝑁𝑎 𝑥(20𝑚𝐿) = (0.1𝑁)𝑥(1.05𝑚𝐿) 𝑁𝑎 = 0.005𝑁

4

5

V.

CUESTIONARIO 1.- ¿Cómo se puede explicar la conductividad eléctrica del agua del grifo? En primer lugar el agua del grifo o agua de caño contiene un gran porcentaje de iones solubles tanto aniónicos como catiónicos por el cual proporciona mayor cantidad de electrolitos ya que esto ayuda a identificar si la muestra contiene alguna solución soluble en el agua por los valores de conductividad que este demuestra al analizarlo. 2.- ¿A qué se debe la distinta conductividad que presentan las disoluciones? Se debe al porcentaje de iones tanto aniónicos como catiónicos que se encuentran solubles en un solvente determinado siendo directamente proporcional a la concentración de sólidos disueltos. 3.- Clasificar las sustancias analizadas en electrolitos: muy fuertes, fuertes, débiles o no electrolitos. SUSTANCIA Agua de grifo Agua destilada Ácido acético Hidróxido de sodio Alcohol

VI.

ELECTROLITO Débil No electrolito Débil Fuerte

3

Débil

CONCLUSIONES   

VII.

CONDUCTIVIDAD (S/cm) 220 10 278 10.80

Se logró calcular por medio de cada equipo la conductividad de cada muestra analizada. Logramos identificar los diferentes volúmenes equivalentes en cada grafica realizada con los datos obtenidos de la titulación. Se identificó con qué tipo de electrolitos se llegó a trabajar en cada prueba.

BIBLIOGRAFÍA 1. Reussel, AWWA, APHA, WPCF, "Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales" Ed. Díaz de Santos, S.A., 1989. 2. Romero Rojas Jairo A. "Calidad del agua" Ed. Alfaomega Editor, S.A. de C. V.; segunda edición; 1999.