PRE-RELATORIO 7 (fq) aplicações e medidas de condutancia

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Universidade Estadual de Maringá
Departamento de Engenharia Química
Aplicações de medidas de condutância
Alunos:
 Julia Batista Rocha RA:107141
 Luiz Henrique Favaro Bachega RA:107096
Marco Antonio Gonçalves Benetti RA: 106932
Turma: 004
Disciplina: 207- Química Experimental
Professora: Vanessa Hafemann
Maringá, Novembro, 2019
Introdução:
1. Resistência e a Lei de Ohm:
	Um condutor cuja função é introduzir uma resistência no circuito, é chamado de resistor. Para medir a resistência de um condutor entre dois pontos, aplica-se uma diferença de potencial (V) entre esses pontos o que gera uma corrente (i) resultante. Sendo assim, a resistência (R) é dada pela Lei de Ohm:
	Pode-se observar, portanto, que para uma dada diferença de potencial, quanto maior a resistência (à passagem de corrente) menor a corrente.
2. Transporte de corrente em solução:
	A corrente elétrica, é o fluxo ordenado de elétrons. Os eletrólitos são soluções que permitem a passagem de elétrons, mas isso não garante que eles possam trafegar livremente. Nos eletrólitos, os elétrons trafegam presos aos íons. Existem eletrólitos fortes, que praticamente não impedem a passagem de íons, médios, que apresentam alguma resistência à corrente, e fracos, que se opõem fortemente à passagem de corrente, mas ainda assim permitem. Por fim, existem também os não-eletrólitos, soluções q não permitem que a corrente atravesse.
	Quando se aplica uma diferença de potencial em um eletrólito, o pólo positivo atrai os elétrons da solução, que chegando ao pólo, caminham até o pólo negativo neutralizando as cargas dos íons.
3. Condutivímetro. Constituição e o tipo de corrente:
	O condutivímetro serve para medir a condutividade elétrica ou corrente elétrica de uma amostra. É muito utilizado em estações de tratamento de água, solo e monitoramento do meio ambiente, entre outras utilizações. Existem condutivímetros e células de condutividade específicas para a medição de alguns tipos de produtos específicos. 
	A medida da condutância requer o uso de corrente alternada a fim de minimizar os efeitos da eletrólise, que ocasionam modificações na composição da solução. 
4. Condutância (L):
	A condutância L é o inverso da resistência, ou seja, enquanto a resistência impede a passagem de corrente, a condutância permite que a corrente passe. Sendo assim, escrevendo o inverso da Lei de Ohm, obtemos a condutância:
5. Condutância específica ou condutividade (k):
	 Condutividade eletrolítica, também chamada de condutância específica ou apenas condutividade, é a capacidade de uma solução de conduzir corrente elétrica. A condutividade eletrolítica de soluções eletrolíticas difere da dos metais, pois a condução é feita por íons nos líquidos, enquanto nos metais é a corrente é composta unicamente de elétrons livres.
	A condutância específica é a soma das contribuições de todos os íons presentes na solução. Sendo a corrente transportada dependente da concentração relativa e da facilidade com q se movimenta, pode-se concluir que a condutância específica varia com a concentração de íons.
	A determinação da condutividade elétrica k de uma solução é inversamente proporcional à medida da resistência R, à área seccional transversal (A) e proporcional ao comprimento do trajeto da medida ().
Onde,
k = condutividade (Scm-1); 
R = resistência (Ω); 
L = 1/R = condutância (S); 
ℓ = comprimento do trajeto da medida (cm); 
A = área seccional transversal (cm2 ); 
 = ℓ/A = constante da célula (cm1).
6. Constante de célula ():
	A relação da equação 03, é chamada de constante de célula. E antes de fazer uma medida condutométrica é necessário determinar a constante de célula.
7. Condutância molar (molar):
	A condutividade não é apropriada para comparar eletrólitos devido a forte dependência em relação a concentração dos mesmos. Para este propósito, determina-se a condutividade molar ou condutância molar (molar).
8. molar = f (K, conc):
	A condutividade molar é determinada a partir da condutividade específica (k) e da concentração (c) de substância na solução eletrolítica conforme:
	É possível observar com a equação 04 que a condutividade aumenta com a concentração devido ao aumento do número de cargas (íons) em solução.
9. molar = f (Ʌo, ):
	Quando a concentração da solução eletrolítica tende a zero, a condutividade é chamada de condutividade molar à diluição infinita (Ʌo).
10. Condutância molar à diluição infinita e a lei das atividades de Kohlrausch:
	No caso em que os eletrólitos são fortes, Ʌo pode ser determinado através da lei de Kohlrausch da migração independente:
Onde:
v= número de íons por íon-fórmula do eletrólito;
= condutividade molar limite do íon.
	Em diluição infinita, quando a dissociação de um eletrólito é completa e todos os efeitos interiônicos desaparecem, cada íon migra independentemente de seu contra-íon e faz uma contribuição definida para a condutividade molar a diluição infinita do eletrólito, independente da natureza do outro íon do eletrólito. Sendo assim, quando o eletrólito é forte, a condutividade aumenta muito com a concentração.
11. Grau de dissociação ():
	Eletrólitos fracos não se dissociam completamente e possuem condutividade menor que eletrólitos fortes. O grau de dissociação de eletrólitos fracos é o quociente da condutividade molar dividido pela condutividade molar a diluição infinita.
12. Constante de acidez aparente (ácido fraco) Kc:
AB ↔ A+ + B-
	Observando a reação acima, pode-se calcular a constante de acidez dessa reação em termos de molaridade:
Onde:
c= concentração molar;
α= grau de dissociação.
	A equação 08 é a constante de acidez termodinâmica, entretanto, para ácidos fracos, o valor do grau de dissociação é tão pequeno que a equação pode ser abreviada de tal forma que:
13. Constante de acidez termodinâmica Ka:
	Como já visto acima, a constante de acidez termodinâmica é representada pela equação 08.
14. Produto de solubilidade Kps:
	O produto de solubilidade é simbolizado por Kps e é uma constante de equilíbrio entre um sólido não dissolvido e seus íons. Observando a seguinte reação:
AmBn(s) ↔ m An+(aq) + n Bm-(aq)
pode ser calculado utilizando a equação que se segue:
	Essa constante será sempre é igual ao produto das concentrações em mol/L dos seus íons na solução saturada elevadas a uma potência que é igual ao seu coeficiente na equação de dissociação iônica do composto.
Referências Bibliográficas:
[1] Halliday & Resnick- Fundamentos da Física - Eletromagnetismo - 9a edição.(2019)
[2] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/8006/8006_4.PDF
[3] http://www.ufjf.br/nupis/files/2012/04/aula-4-condutometria_1.pdf
[4]http://www.quimica.ufpr.br/hpmf/F%C3%ADsicoQu%C3%ADmica%20IV/Condutividade.pdf