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Universidade Estadual da Paraíba Centro de Ciências e Tecnologia Departamento de Química Licenciatura em Química DETERMINAÇÃO DO VALOR DA CONDUTIVIDADE MOLAR EM DILUIÇÃO INFINITA DE ELETRÓLITOS FORTES Disciplina: Físico-Química Experimental Aluno: Antonio Junior Costa Barbosa Prof ª: Maria da Conceição da Nóbrega Machado Campina Grande-PB, Junho/2018 1. INTRODUÇÃO A condutividade elétrica é usada para especificar o caráter elétrico de um material, ou seja, indica a facilidade com a qual um material é capaz de conduzir uma corrente elétrica, permitindo diferenciar eletrólitos fracos e fortes. Eletrólitos fortes seguem a lei de Kohlrausch enquanto que eletrólitos fracos são descritos pela lei de diluição de Ostwald. Um eletrólito forte é uma substância que forma uma solução na qual o soluto está presente quase totalmente como íons. A maioria dos compostos iônicos solúveis são eletrólitos fortes (HCl, NaCl, etc). Um eletrólito fr aco forma uma solução na qual o soluto se ioniza incompletamente em solução, um exemplo de eletrólito fraco é o ácido acético. (1) Onde é a condutividade e A e l são a área e o comprimento do condutor. Unidades: R – ohm C – ohm-1 = mho = S (Siemens) - mho.cm-1 = S. cm-1 A condutividade de uma solução é proporcional a concentração do íon, a magnitude de sua carga e a mobilidade deste. Deste modo é conveniente só comparar a condutividade de soluções que contenham o mesmo número de cargas. Pode-se obter isto, dividindo-se a condutividade pela concentração da solução em moles por litro. Assim, (mho.cm2.mol-1) (2) Para determinar a condutividade molar a diluição infinita, utiliza-se a lei de Kohlrausch que relaciona a condutividade equivalente () e a concentração de uma solução iônica experimental. Essa lei é dada pela Equação 03. (3) O coeficiente linear é a condutividade () e o coeficiente angular da reta é uma constante empírica. A Lei de Ostwald possui o mesmo princípio que a Lei de Kohlrausch, porém ela é dada para eletrólitos fracos. Essas duas leis estão representadas nas Figuras a) e b), para o KCl (eletrólito forte) e HAc (eletrólito fraco), respectivamente. 2. OBJETIVOS Calcular a condutividade molar, para o KCl, utilizando os valores medidos. E determinar a condutância específica e a condutância molar e a diluição infinita de alguns eletrólitos. 3 - MATERIAIS E REAGENTES 3.1- Produtos Químicos * KCl 0,1 mol/L * Água destilada 3.2 - Materiais Utilizados * Condutivímetro * Beckers * Pipetas volumétricas; * balões volumétricos * Pipetas graduadas 4 - MÉTODO Preparou-se por diluição com água destilada das soluções estoque, 100 mL de solução de KCl, nas seguintes concentrações: 0,07; 0,06; 0,05; 0,04; 0,03; 0,02; e 0,01 mol/L começando pela a mais diluída. As soluções foram colocadas em béqueres para que a leitura com o condutivímetro fosse realizada. Após cada medição o eletrodo era bem lavado com água destilada e o valor anotado. A condutividade da água destilada também foi anotada para que os cálculos fossem realizados posteriormente. 5 - APLICAÇÃO DOS RESULTADOS 5.1 – Cálculo da Concentração do cloreto de potássio Para 0,07: Para 0,06: Para 0,05: Para 0,04: Para 0,03: Para 0,02: Para 0,01: 5.2 – Cálculo para : Para 0,07: => 0,2646 Para 0,06: => 0,2449 Para 0,05: => 0,2236 Para 004: => 0,200 Para 0,03: => 0,1732 Para 0,02: => 0,1414 Para 0,01: => 0,1 5.3 Cálculo para cada concentração a condutância: (mho.cm2.mol-1) Para 0,07: Para 0,06: Para 0,05: Para 0,04: Para 0,03: Para 0,02: Para 0,01: 6 - QUADRO DE RESPOSTAS m Kágua (x10-6 S/cm) Ksolução (x10-3 S/cm) KKCl (x10-3 S/cm) K/m (S. cm2/mol) 0,07 2,74 7,95 7, 9473 0,2646 113,5329 0,06 2,74 6,37 6,3673 0,2449 106,1210 0,05 2,74 5,46 5,4573 0,2236 109,1460 0,04 2,74 4,52 4,5173 0,200 112,93 0,03 2,74 3,55 3,5473 0,1732 118,2420 0,02 2,74 2,47 2,4673 0,1414 123,3630 0,01 2,74 1,164 1,1613 0,1 116,1260 7- GRÁFICO DE EM FUNÇÃO DE 8 - RESULTADOS E DISCUSSÕES Pela determinação dos cálculos e a visualização do gráfico pode-se ter uma noção dos eletrodos fracos e fortes na solução, tornando mais eficaz o método de observação de sua condutividade com a determinada concentração na qual foi encontrada com o seu aumento em ambos, aumento da condutividade diretamente proporcional ao aumento da concentração . 9- CONCLUSÃO Se não tivesse os erros das concentrações 0,07 e 0,01 teríamos o resultado mais significativo, más em si na prática tivemos a observação importante de diferentes comportamentos na dissociação de eletrólitos fortes e fracos em solução, o que resulta em uma variação diferente da sua condutividade elétrica com o aumento da concentração das soluções. Na solução de KCl observamos um aumento da condutividade diretamente proporcional ao aumento da concentração, devido ao alto grau de dissociação dos íons.. Essa percepção foi possível pela obtenção e análise de dados com o uso de um condutivímetro, manuseado corretamente. 10 – REFERÊNCIAS ALMEIDA, Alexandre M,. BARAN, Franklin S.; MELO, Pamela T. H.; OLIVEIRA, Alisson R.; SILVA, Rodrigo C.; Viscodidade e Número de Reynolds. Faculdade de telêmaco Borba – PR: 2009. Disponível em <<http://www.ebah.com.br/viscosidade-e-numero-de-reynols-pdf-a16286.html>> Acesso em: 13 de Agosto de 2016. ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p. UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOÍAS, Viscosimetria, Instituto de Química. Disponível em: <https://anselmo.quimica.ufg.br/up/56/o/FQExpServ_P4_viscosimetria.pdf>. Acesso em 13 de Agosto de 2016.
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