Fronteira Móvel

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Instituto de Química 
Departamento de Físico Química
Laboratório de Físico Química Experimental
Experimento: 
Método da Fronteira Móvel
Rio de Janeiro
2014
Introdução teórica
	O método da fronteira móvel é utilizado para a determinação do número de transporte em um processo de condução elétrica a partir do fluxo de íons, que ocorre entre duas soluções líquidas. 
	A explicação para diferente contribuição das espécies iônicas ao transporte da corrente deve ser encontrada na diferente velocidade de deslocamento dos íons sob a ação do campo elétrico, pois nas mesmas condições, quanto menor o raio dos íons hidratado (ou volume), tanto menor a resistência de viscosidade oferecida pelo solvente e tanto maior a sua velocidade.
No método da fronteira móvel observa-se a migração de íons mediante o deslocamento da fronteira entre duas soluções iônicas. Para determinar o número de transporte do cátion M+ num eletrólito MA, é necessário usar um segundo eletrólito, M’A, chamado eletrólito indicador, que possui um ânion comum com o primeiro. Além disso, o ânion indicador M’ deve ter uma mobilidade menor do que M+.
	O número de transporte é calculado pela expressão:
Onde nc é o número de transporte, c é a quantidade de equivalente/mL, v é o volume percorrido, F é a constante de Faraday, I é a intensidade da corrente elétrica e t é o tempo médio gasto para se percorrer determinado volume.
Objetivo
	Determinar o número de transporte do H+ e do Cl-.
Metodologia
	 Foi adicionada a mistura da solução de HCl 0,1 mol/L e alaranjado de metila, preparada previamente, de forma que todo o capilar e a vasilha eletrolítica ficassem preenchidos com a solução, sem a presença de bolhas de ar. Na parte inferior do capilar foi introduzido o anodo de cobre, evitando-se também a formação de bolhas de ar. Na parte superior, foi colocado o catodo de cobre.
	Aplicou-se a célula uma corrente de intensidade igual a 6mA, mantendo-se esta intensidade de corrente sempre constante através de pequenos ajustes na fonte no decorrer do teste.
	Observou-se a formação de uma interface na solução e anotou-se o intervalo de tempo gasto para percorrer determinados volumes.
Resultados 
	Os tempos obtidos estão representados na tabela 1.
	Volume percorrido (mL)
	Tempo (s)
	0,1
	333
	0,1
	364
	0,1
	301
	0,1
	275
Tabela 1: Tempos observados para o volume de 0,1mL
	O tempo médio calculado para o experimento foi de 318s.
	Aplicando a fórmula do número de transporte com os valores do experimento, obtemos:
 
Conclusões
	O método da fronteira móvel é um procedimento simples para a determinação do número de transporte de um determinado íon. Entretanto, requer certos cuidados para a obtenção de uma boa precisão em suas medições. Deve-se atentar para evitar variações térmicas e de intensidade de corrente Outros erros podem ser associados à variações na leitura do volume no capilar ou à marcação do tempo no cronômetro.
	Os resultados obtidos apresentaram um desvio alto para cada volume medido. Com o decorrer da reação e, o consequente aumento da resistência do eletrólito, ocorreram dificuldades para manter a corrente constante em 6 mA. 
Bibliografia
CASTELLAN, Gilbert. Fundamentos de Físico-Química. 1a edição Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro, 1986.