Relatório 3 Condutividade de soluções

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Disciplina de Físico-Química 
QM6340 
 
 
Laboratório 3 – Condutividade de soluções aquosas 
 
 
 
 
 
Erica Nijenhuis Lima_________________________________________RA: 11.215.428-1 
Felipe Jun_________________________________________________RA: 11.215.444-8 
Rafaela Orlando Olivieri_____________________________________RA: 11.215.417-4 
 
 
 
 
 
 
Data do experimento: 14/03/2018 Data de entrega: 22/03/2018 
Turma 645 Professora Adriana 
Número do Grupo: 7 
 
1. Resumo 
 
1.1. Objetivo 
A experiência em questão teve como finalidade medir a condutividade de soluções 
aquosas de eletrólito forte/fraco, determinar a respectiva condutância equivalente, verificando o 
comportamento de cada eletrólito. 
1.2. Procedimento experimental 
Inicialmente foram pesados aproximadamente 0,745g de Cloreto de Potássio (preparo 
da solução de eletrólito forte) de com auxílio de uma balança, estes foram colocados em um 
balão volumétrico de 500mL, que foi avolumado com água destilada, formando uma solução 
KCl 0,02mol/L. Desta solução, 200mL foram transferidos para um béquer e medida a respectiva 
condutância. Posteriormente, 250mL da solução 0,02mol/L foram transferidos para um outro 
balão de 500mL, este também avolumado com água destilada (250mL), caracterizando a 
solução KCl 0,01mol/L (diluição sucessiva de razão 0,5) e medida sua respectiva condutância. 
Foram feitas diluições sucessivas de mesmo procedimento citado até uma solução KCl 
0,000312 mol/L. Vale ressaltar que as medidas de condutância foram feitas da solução mais 
diluída até a mais concentrada, evitando erros adicionais de leitura. 
Para preparo da solução de eletrólito fraco, foi utilizado uma solução de Ácido Acético 
(HAc) 1mol/L. Desta solução, 25 mL foram transferidos para um balão volumétrico de 500mL, 
este avolumado até a referência com água destilada, obtendo-se a solução HAc 0,05mol/L. 
Desta solução, 100mL foram transferidos para um béquer (150mL) e medida sua respectiva 
condutância. Analogamente a diluição realizada na solução de Cloreto de Potássio (KCl), foram 
feitas diluições sucessivas e medidas de condutância, até a obtenção de uma solução de Ácido 
Acético 0,0015625 mol/L. 
1.3. Materiais utilizados 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Condutivímetro de Laboratório 
Outros materiais: 
✓ Béquer 
✓ Pipeta volumétrica 
✓ Balão volumétrico 
✓ Água destilada 
✓ Pêra de sucção 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Metodologia 
 
2.1. Fluxograma 
 
✓ Eletrólito forte 
 
 
 0,745g KCl água destilada 
 Agitar 
 
 Transferir 250 ml para béquer 
 
 Medir condutividade 
 
 Preencher 250 ml num balão, avolumar para 500ml 
 
 Medir condutividade 
 
 Repetir procedimento 
 
✓ Eletrólito fraco 
 
 
 25 ml HAc Água destilada 
 Agitar 
 
 Transferir para béquer 250 ml 
 
 Medir condutividade 
 
Balão volumétrico (500ml) 
Balão volumétrico (500ml) 
 
 
 Transferir para balão e avolumar para 500 ml 
 
 Medir condutividade 
 
 Repetir procedimento 
 
2.2. Equações 
Para os cálculos da condutância equivalente foi utilizada a seguinte equação: 
ᴧ = 
1000∗�̅�
𝐶.𝑛
 [1] 
Em que n se refere à carga do cátion ou do ânion (neste caso n=1), em módulo, e c é a 
concentração molar, dada em mol/L. A relação c n define a normalidade da solução, em eq/L. 
Com base na condutância equivalente, distinguem-se duas classes de eletrólitos. 
Eletrólitos fortes, como a maioria dos sais e ácidos inorgânicos, têm elevada condutância 
equivalente que cresce apenas moderadamente com o aumento de diluição. Eletrólitos fracos, 
como alguns ácidos orgânicos, têm condutância equivalente muito mais baixa a altas 
concentrações, porém os valores aumentam bastante com o crescimento da diluição. Esse 
comportamento pode ser graficamente exemplificado através do esquema a seguir: 
 
 
 
 
 O valor de , extrapolado à concentração zero, é chamado de condutância 
equivalente à diluição infinita, Λ0. 
 Outro parâmetro importante a ser introduzido é o grau de ionização, que pode ser 
obtido pela relação entre a condutância equivalente e a condutância equivalente à diluição 
infinita, mostrada abaixo. 
𝛼 = 
Λ
Λ0
 [2] 
 Enfim, para o cálculo do erro percentual, temos a seguinte equação: 
𝐸𝑅𝑅𝑂 = 
ᴧ Experimental− ᴧ Teórico
ᴧ Teórico 
 [3] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Resultados e Discussões 
Após a coleta dos resultados, foi possível calcular a condutividade molar do KCl e do Ácido 
Acético. 
• Eletrólito Forte – KCl 
As medições da condutância foram feitas em duplicata para melhoria dos resultados, a partir 
de concentrações diferente. 
Tabela 1 - Valores de condutância (K) e da condutância média (𝐾)para diferentes valores de 
concentrações (C). 
C 
(mol/L) 
0,02 0,01 0,005 0,0025 0,00125 0,000625 0,000312 
K1 
(μS/cm) 
2520 1320 716 352 186,5 94,4 49,2 
K2 
(μS/cm) 
2490 1295 681 352 184,2 94,7 48,9 
𝐾 
(μS/cm) 
2505 1307,5 698,5 352 185,35 94,55 49,05 
 
Com os valores de concentração e da condutividade média (𝐾) foi possível o cálculo da 
condutividade molar para cada concentração a partir da equação 1, admitindo n=1. 
Primeira Medida: 
ᴧ = 
1000 ∗ 𝐾
𝐶. 𝑛
 
ᴧ = 
1000 ∗ 2520 ∗ 10−6
0,02.1
= 126 
mS
m2𝑒𝑞.
 
 
Seguindo o mesmo raciocínio, calculou-se o valor da condutividade molar para as 
demais concentrações, que estão apresentadas na tabela abaixo. 
 
 
 
 
Tabela 2 - Valores de Condutividade Molar (ᴧ) para as respectivas concentrações. 
C(mol/L) 0,02 0,01 0,005 0,0025 0,00125 0,000625 0,000312 
𝐾 (μS/cm) 2505 1307,5 698,5 352 185,35 94,55 49,05 
ᴧ 
(mS/m².eq) 
126 130,75 139,7 140,8 148,28 151,28 157,21 
 
A partir desses dados foi possível a construção do gráfico de ᴧ versus √𝐶, para a 
determinação do coeficiente linear e a comparação com o valor de ᴧ teórico e o cálculo de erro 
percentual. 
Gráfico 1 - Condutividade versus Raiz Quadrada da Concentração. 
 
 
Analisando o Gráfico 1, o coeficiente linear é determinado Λ0 = 157,13 cm²/ohm eq., e 
com o valor de ᴧ teórico sendo 149,1 cm²/ohm eq., (determinado em sala) foi possível calcular o 
erro percentual a partir da Equação 3. 
𝐸𝑅𝑅𝑂 = 
ᴧ Experimental − ᴧ Teórico
ᴧ Teórico 
 
𝐸𝑅𝑅𝑂 = 
157,13 − 149,1
149,1
∗ 100 = 5,38% 
y = -240,57x + 157,13
R² = 0,9313
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16
C
o
n
d
u
ti
vi
d
ad
e 
-
Λ
Raiz da Concentração - √𝐶
Como o condutivímetro é um aparelho com a medição precisa, essa porcentagem de erro 
pode ser resultado das diluições durante o processo. 
• Eletrólito Forte – Ácido Acético 
Repetiu-se o procedimento do eletrólito fraco e calculou-se o valor de ᴧpara a solução de 
Ácido Acético a partir da equação 1. 
Primeira Medida: 
ᴧ = 
1000 ∗ 𝐾
𝐶
 
ᴧ = 
1000 ∗ 342,5 
0,05
= 6,85
𝑚𝑆
𝑚2𝑒𝑞.
 
Da mesma forma determinaram-se os valores de condutividade para as concentrações 
restantes. 
Tabela 3 - Valores de 𝐾 e da condutividade (ᴧ),para diferentes concentrações. 
C(mol/L) 0,05 0,025 0,0125 0,00625 0,003125 0,001563 
K1 (μS/cm) 340 245 180,8 124,3 87,9 62 
K2 (μS/cm) 345 246 176,5 124,6 87,4 61,3 
𝐾 (μS/cm) 342,5 245,5 178,65 124,45 87,65 61,65 
ᴧ (mS/m²eq.) 6,85 9,82 14,29 19,91 28,05 39,44 
 
A partir dos valores de concentração e da condutividade, foi possível traçar o gráfico ᴧ 
versus √𝐶 
Gráfico 2 - Condutividade versus Raiz Quadrada da Concentração 
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
C
o
n
d
u
ti
vi
d
ad
e 
(ᴧ
)
Raiz da Concentração - - √𝐶
Entretanto não é possível determinar o coeficiente linear do mesmo, por isso, deve ser 
plotado o gráfico de Grau de Ionização α versus √𝐶, sendo α calculado a partir da Equação 2, 
sendo o valor de Λ0 para essa solução 390,6 cm²/ohm eq. 
Primeira Medida: 
𝛼 = 
Λ
Λ0
 
𝛼 = 
6,85
390,6
= 0,01753 
Tabela 4 - Valores do grau de ionização (α) para cada valor de condutividade 
ᴧ (mS/m².eq) 6,85 9,82 14,29 19,91 28,05 39,44 
α 0,01753 0,02522 0,03658 0,05097 0,07181 0,10097 
 Com os valores do Grau de Ionização para cada concentração analisada, o gráfico de α 
versus Concentração foi plotado. 
Gráfico 3 - α versus Concentração 
 
 
 
 
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06
G
ra
u
 d
e 
Io
iz
aç
ão
Concentração (Mol/L)
4. Conclusão 
O condutivímetro se mostrou um aparelho preciso e de fácil manuseio. O erro percentual 
obtido foi relativamente pequeno e considerável. Considerando que a massa pesada não foi de 
mesmo valor apresentado no procedimento, e que durante as diluições, a homogeneização pode 
não ter sido eficiente, assim como a avolumagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Referências 
 
FERRERONI, M.C, Apostila de Físico-Química II Laboratório QM6340, Paracoro, 2016