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Fronteira movel

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Instituto de química
Departamento de físico-química
Laboratório de físico-química experimental
Professores: Cynthia e Nídia
Fronteira móvel
Alunos: 
Rafael do Nascimento Lira
Hellen Marques de Souza Britto
Laura Salgado Garcia
Introdução
O número de transporte é a fração da quantidade de eletricidade transportada por um íon no fluxo de íons quando expostos a um campo elétrico. Para determinar esse número, pode-se utilizar o método da fronteira móvel. Nessse método, observa-se a formação de uma fronteira entre duas soluções que se move ao longo do tempo. E é através desse volume percorrido pela fronteira que se determina o número de transporte. 
As soluções em estudo precisam conter íons em comum que darão origem à fronteira devido aos seus movimentos. E esse transporte de íons será diferente para cada espécie iônica devido às diferentes velocidades de deslocamento oriuandas da ação do campo elétrico. Isto é, como cada espécie iônica possui um raio e, consequentemente, seu respectivo volume, íons com raios maiores terão uma velocidade menor, enquanto os íons menores terão uma velocidade maior. 
Conhecendo o volume (v) de deslocamento da fronteira,a concentração da solução a ser estudada(c). É possível calcular o número de transporte: 
nc = 
Objetivo
Determinar o número de transporte do H+ e do Cl-através de uma reação de eletrólise.
Resultados e Discussão
	Volume (mL)
	Tempo (s)
	0,1
	190
	0,1
	184
	0,1
	190
	0,1
	189
Tempo médio: 188,25 segundos.
Para o cálculo do número de transporte, utilizamos a equação mostrada na introdução: 
nc = 
Onde:
c = 0,1 mol/L
v = 0,1 mL
I = 6x10-3 A
F = 96485,33 C/mol
t = 188,25 s
Logo, teremos o número de transporte para o H+ :
	nc = = 0,854
E como a soma do número de transporte do ânion mais o do cátion devem somar um, 100%, teremos o nc do cloro:
	nc = 1 – 0,854 = 0,146
Conclusão
Portanto, inicialmente havia em toda pipeta solução de HCl 0,1M com indicador alaranjado de metila, cuja coloração era avermelhada devido ao Ph ácido. Ao aplicar uma diferença de potencial à solução, foi observada a migração dos cátions, H+, para o catodo (polo negativo), onde foram reduzidos a gás hidrogênio. Simultaneamente, foi verificada a migração dos ânions, Cl-, para o anodo (polo positivo), onde se formou uma segunda solução, CuCl2, devido à oxidação do cobre metálico. Esta, pobre em íons H+, detinha coloração alaranjada, uma vez que seu pH era menos ácido.
Desse modo, a pipeta passou a ter uma coloração avermelhada na parte superior e na inferior alaranjada e, com o decorrer do tempo, houve o deslocamento dessa interface.
Este tempo foi medido, sendo detectado que, ao passo de 0,1 em 0,1mL, este aumentava, não sendo constante. Isso se deve à diferença de viscosidade entre a solução inferior e a superior.
Assim, utilizando o método de fronteira móvel, foi possível determinar a fração da corrente conduzida pelos íons H+ e Cl-, ou seja, seus números de transporte, com base na observação do volume percorrido, sabendo a intensidade e o tempo no qual a corrente, 6 mA, foi aplicada.
2H+(aq) + 2e- H2(g) E0red = 0,0V (Reação que ocorre no catodo)
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) E0red = +0,34V (Reação que ocorre no anodo)
Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq) E0red = +1,36V (Não ocorre, pois o potencial de oxidação do cobre é maior, sendo mais facilmente atingido que o do cloreto).
Referências
 ➢ Roteiro “Práticas de Físico-Química Experimental II”, Rio de Janeiro, pág 9-10.
 ➢ Fundamentos de Eletroquimica- A. R. Denaro. Editora EDGARD
BLUCHER, 1974.

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