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Practica 3. Conductimetría
1. OBJETIVOS
El objetivo principal de esta práctica es relacionar la influencia de la concentración de un compuesto con su conductividad eléctrica. La conductividad eléctrica se define como la capacidad de una sustancia de permitir el paso de electricidad a través de sí, es decir, de transportar electrones. Esta propiedad está estrechamente relacionada con el tipo de enlace químico dado que una gran atracción sobre los electrones crearía un escaso flujo de estos y por tanto mala (o nula) conductividad. Para llegar a tal objetivo, deberemos cumplir otros dos, los cuales son primeramente preparar disoluciones de diferentes concentraciones a partir de otras disoluciones; y el segundo observar el paso o no de corriente eléctrica por la disolución y de esta forma relacionar los resultados con el tipo de enlace químico de las substancias. Finalmente, se nos proporcionará una disolución problema de la cual habrá que calcular la concentración a partir de su medida de la conductividad y comparándola con el resto de los resultados.
2. APARATOS, MATERIALES Y REACTIVOS.
Aparatos ● Balanza granatario de precisión +-0.01 g ● Agitador magnéƟco ● Conducơmetro compacto Material ● Pipeta aforada 10 cc ● Pipeteador para la pipeta de 10 cc ● Imán revesƟdo de teflón ● Matraz aforado de 100 cc ● Vaso precipitado de 100 cc ● Pipeta Pasteur de plásƟco ● Espátula de plásƟco
● Varilla de vidrio para agitar ● Recipientes de plásƟco de 100 cc ● Frasco lavador Reactivos ● Cloruro sódico (NaCl) ● Glucosa (C6H12O6) ● Agua desƟlada
3. MÉTODO EXPERIMENTAL
El método experimental de esta práctica se divide en dos partes que a su vez se dividen en otras dos partes.
Disoluciones de NaCl
- Preparación de las disoluciones En total hay que preparar cinco disoluciones 10 -1^ M; 10 -2^ M; 10 -3M; 10 -4^ M, Para la primera disolución de 10 -1^ M, primero calcularemos la cantidad necesaria de NaCl para preparar 100mL de disolución con la concentración dada. Una vez calculados los gramos, se disuelven en aproximadamente 20mL en un vaso de 100mL, a continuación, se introducen en un matraz aforado de 100mL. Realizamos lavados al vaso con agua destilada que luego introduciremos al matraz (unas 3 veces). Luego añadiremos agua hasta casi en enrase y una vez reposado, enrasaremos con el cuentagotas. La disolución resultante la vaciaremos en un frasco plástico de 100c.c., etiquetamos y reservaremos. Para la siguiente disolución de 10 -2^ M, tomaremos una alícuota de unos 10mL de la primera disolución con la pipeta aforada, los introduciremos en un aforado de 100mL e introduciremos agua destilada hasta casi el enrase. Una vez reposado, enrasamos y vertemos en un frasco de 100c.c. el cual etiquetamos y reservamos. Para la disolución de 10 -3M, realizaremos los mismos pasos anteriores tomando la alícuota de la anterior (10 -2M) de 10mL de la disolución segunda y seguiremos los mismos pasos. Finalmente, para la disolución 10 -4M, se siguen los mismos pasos vistos anteriormente tomando la alícuota de la tercera disolución.
Glucosa
C./mol X Unidades Log10 X Log10 C [C]^1/2 Am 0,1 0,000044 S.m2.mol-1 -4,356547324 -1 0,316227766 0, 0,01 0,000075 S.m2.mol-1 -4,124938737 -2 0,1 0,
CH3COOH
C./mol X Unidades Log10 X Log10 C [C]^1/2 Am 1 0,001615 S.m2.mol-1 -2,791827473 0 1 0, 0,1 0,000484 S.m2.mol-1 -3,315154638 -1 0,316227766 0, 0,01 0,000484 S.m2.mol-1 -3,315154638 -2 0,1 0, 0,001 0,000042 S.m2.mol-1 -4,37675071 -3 0,031622777 0, 0,0001 0,000042 S.m2.mol-1 -4,37675071 -4 0,01 4, y = -0,0003x + 8E- R² = 1 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0, 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, Molar S.m2/mol
Conductividad Glucosa
y = 0,0014x + 0, R² = 0, 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1, 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, Molar S.m2/mol
Conductividad CH3COOH
NaCl
C./mol X Unidades Log10 X Log10 C [C]^1/2 Am 1 0,083 S.m2.mol-1 -1,080921908 0 1 0, 0,1 0,017 S.m2.mol-1 -1,769551079 -1 0,316227766 1, 0,01 0,000704 S.m2.mol-1 -3,152427341 -2 0,1 0, 0,001 0,000065 S.m2.mol-1 -4,187086643 -3 0,031622777 0, 0,0001 0,000065 S.m2.mol-1 -4,187086643 -4 0,01 6, Medida de la conductividad eléctrica de muestras de agua Muestra X Unidades Salinidad Unidades Mar 0.000053 S.m2.mol-1 0.033920 Mg.L- Pozo riego 0.002071 S.m2.mol-1 1.325440 Mg.L- Manantial 0.000855 S.m2.mol-1 0.547200 Mg.L- Mineral 1 0.000395 S.m2.mol-1 0.252800 Mg.L- Mineral 2 0.000058 S.m2.mol-1 0.037120 Mg.L- Agua grifo 0.001031 S.m2.mol-1 0.659840 Mg.L- Agua desti- lada 0 S.m2.mol-1 0 Mg.L- Medida de la conductividad eléctrica de muestras problema Muestra X Unidades Concentracion Unidades NaCl 0.001190 S.m2.mol-1 0.007966 Mol. L- Vinagre 0.003125 S.m2.mol-1 0.02227 Mol. L- y = 0,0816x + 0, R² = 0, 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1, 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, Molar S.m2/mol
Conductividad NaCl
5. CUESTIONES
1-. Conductividad eléctrica: Completando la definición de conductividad propuesta anteriormente, cabe añadir que la conductividad de una solución es una medida de la facilidad con la cual la corriente eléctrica fluye a través de la solución. Esta varía con la temperatura y con la naturaleza y concentración del soluto. Unidades S.I: siemens por metro (S/m). Cuestionario/problema Se nos da una disolución de concentración desconocida de NaCl, de la cual medimos su conductividad (la cual también pasamos a escala logarítmica) y su temperatura: Se nos pide averiguar la concentración, por lo que para ello usaremos la gráfica anterior en donde la estimación logarítmica será nuestra curva de calibrado, por lo que mediante la ecuación de la curva, podemos despejar la concentración logarítmica, que luego podemos convertir a numeración ordinaria. Finalmente, mediante las funciones de la hoja de cálculo, podemos aproximar que la concentración de la disolución sería de 8.10-3^ Mol. L-
6. CONCLUSIONES
Gracias a nuestro trabajo, hemos podido comparar la conductividad de diferentes compuestos (NaCl y C6H12O6) con diferentes concentraciones, para estudiar así la relación que existe ambas. Llegando a la conclusión que una sustancia con mayor concentración tendrá mayor conductividad debido a la presencia de más iones. También, hemos relacionado los resultados obtenidos de la conductividad, con el tipo de enlace que presenta el elemento en cuestión. Llegando a la conclusión que los enlaces covalentes (C6H12O6) no transmiten conductividad porque no presentan átomos con iones. Por lo contrario, un enlace iónico en estado líquido si presenta movilidad de iones y por consecuencia una conductividad.
