Practicas electroquímica

UNIVERSIDAD DE MÁLAGA
Facultad de ciencias
Electroquímica industrial
Informe de prácticas
José Montalbán Sánchez
Rafael García Garrido
Málaga, Junio de 2015

CONDUCTIVIDAD DE ELECTROLITOS FUERTES Y DÉBILES
Procedimiento
Preparación de las disoluciones de NaCl
Se preparan 250 mL de NaCl 0,1 M y, por dilución, 100 mL de disoluciones de las
siguientes concentraciones: 0,05 M, 0,01 M, 0,005 M, 0,001 M, 0,0005 M y 0,0001 M.
Para preparar los 250 mL de NaCl 0,1 M se realiza los siguientes cálculos:
0,1 𝑀 =
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
0,25 𝐿
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 = 0,025
𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 · 58,5
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
= 1,4625 𝑔𝑟
Esta cantidad se disolverá en 250 mL de agua destilada, posteriormente se diluirá para
obtener las concentraciones deseadas, se realizaran estas diluciones en agua destilada y
se completaran hasta los 100 mL, de tal forma que:
Concentración (M) mL de la
disolución de 0,1
M necesarios
0,05 50
0,01 10
0,005 5
0,001 1
0,0005 0,5
0,0001 0,1
Tabla 1- mL necesarios para realizar las diluciones de 100 mL a concentración deseada
de NaCl.
Realizamos el mismo procedimiento para ácido acético, el ácido clorhídrico y el acetato
sódico.
Preparación de las disoluciones de ácido acético
Se preparan 250 mL de ácido acético 0,1 M y, por dilución, 100 mL de disoluciones de
las siguientes concentraciones: 0,05 M, 0,01 M, 0,005 M, 0,001 M, 0,0005 M y 0,0001
M.
Para preparar los 250 mL de ácido acético 0,1 M se realiza los siguientes cálculos:
0,1 𝑀 =
0,25 𝐿

𝑔𝑟 𝑑𝑒 á𝑐. 𝐴𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 · 60,05
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
= 1,50125 𝑔𝑟
Como el ácido acético se encuentra en fase líquida será necesario calcular el volumen
requerido y no en gramos:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜 =
1,50125𝑔𝑟
1,052
𝑔𝑟
𝑚𝐿
= 1,43 𝑚𝐿
Esta cantidad se completara hasta 250 mL con agua destilada, posteriormente se diluirá
para obtener las concentraciones deseadas, se realizaran estas diluciones en agua
destilada y se completaran hasta los 100 mL, de tal forma que:
disolución de 0,1
M necesarios
0,05 50
0,01 10
0,005 5
0,001 1
0,0005 0,5
0,0001 0,1
de ácido acético.
Preparación de las disoluciones de ácido clorhídrico
Se preparan 250 mL de ácido clorhídrico 0,1 M y, por dilución, 100 mL de disoluciones
de las siguientes concentraciones: 0,05 M, 0,01 M, 0,005 M, 0,001 M, 0,0005 M y
0,0001 M.
Para preparar los 250 mL de ácido clorhídrico 0,1 M se realiza los siguientes cálculos:
0,1 𝑀 =
0,25 𝐿
𝑔𝑟 𝑑𝑒 á𝑐. 𝐶𝑙𝑜𝑟ℎí𝑑𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 · 36,5
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
= 0,9125 𝑔𝑟
Como el ácido clorhídrico se encuentra al 37% en peso necesitaremos:
𝑔𝑟 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 =
0,9125 𝑔𝑟
0,37
= 2,466 𝑔𝑟

Como el ácido clorhídrico se encuentra en fase líquida será necesario calcular el
volumen requerido y no en gramos:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜 =
2,466𝑔𝑟
1,19
𝑔𝑟
𝑚𝐿
= 2,07 𝑚𝐿
Esta cantidad se completara hasta 250 mL con agua destilada, posteriormente se diluirá
para obtener las concentraciones deseadas, se realizaran estas diluciones en agua
destilada y se completaran hasta los 100 mL, de tal forma que:
disolución de 0,1
M necesarios
0,05 50
0,01 10
0,005 5
0,001 1
0,0005 0,5
0,0001 0,1
de ácido clorhídrico.
Preparación de las disoluciones de acetato sódico
Se preparan 250 mL de acetato de sodio 0,1 M y, por dilución, 100 mL de disoluciones
de las siguientes concentraciones: 0,05 M, 0,01 M, 0,005 M, 0,001 M, 0,0005 M y
0,0001 M.
Para preparar los 250 mL de acetato de sodio 0,1 M se realiza los siguientes cálculos:
0,1 𝑀 =
0,25 𝐿
𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑡𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 · 136,08
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
= 3,402 𝑔𝑟
disolución de 0,1
M necesarios
0,05 50
0,01 10
0,005 5
0,001 1

0,0005 0,5
0,0001 0,1
de acetato sódico.
Medida de las conductividades de cada concentración
Debemos tener en cuenta que estas medidas se deben realizar cada sustancia por
separado, se decir primero todas las de NaCl, posteriormente las de ácido acético, etc.
Para cada una de ellas se debe empezar a medir la más diluida en primer lugar y seguir
un orden creciente de concentraciones, los resultados obtenidos son los siguientes:
Conductividad para las disoluciones de NaCl
Dilución (M) K (µS/cm)
0,05 5160
0,01 1163
0,005 595
0,001 117,6
0,0005 69,9
0,0001 13,86
Agua destilada 7
Tabla 5- Medidas de las conductividades para las disoluciones de NaCl.
Conductividad para las disoluciones de ácido acético
0,05 370
0,01 162,2
0,005 109,4
0,001 50,5
0,0005 34,6
0,0001 16,24
Agua destilada 7
Tabla 6- Medidas de las conductividades para las disoluciones de ácido acético.
Conductividad para las disoluciones de ácido clorhídrico
0,05 28972
0,01 5810
0,005 3086
0,001 610
0,0005 330
0,0001 62,7
Agua destilada 7
Tabla 7- Medidas de las conductividades para las disoluciones de ácido clorhídrico.

Conductividad para las disoluciones de acetato sódico
0,05 3770
0,01 816
0,005 425
0,001 86,1
0,0005 41,8
0,0001 10,01
Agua destilada 7
Tabla 8- Medidas de las conductividades para las disoluciones de acetato sódico.
Resultados
Se construye una tabla con los datos de concentración, raíz cuadrada de la
concentración, conductividad y conductividad molar. Se representa gráficamente la
conductividad frente a la concentración y la conductividad molar frente a la raíz
cuadrada de la concentración, y así obtener las conductividades molares a dilución
infinita de todos los electrolitos fuertes, así como la del ácido acético.
La conductividad molar se obtendrá como
Ʌ 𝑚 = 𝐾/𝐶
Por lo que los resultados obtenidos son:
Para la disolución de NaCl
Concentración (M) K (µS/cm) C (mol/m3) K(S/m) Ʌm (S·m2/mol)
0,05 5160 50 0,516 0,01032
0,01 1163 10 0,1163 0,01163
0,005 595 5 0,0595 0,0119
0,0025 117,6 2,5 0,01176 0,004704
0,001 69,9 1 0,00699 0,00699
0,0005 13,86 0,5 0,001386 0,002772
Tabla 9- Datos de conductividades molares de las disoluciones de NaCl
Para la disolución de ácido acético
0,05 370 50 0,037 0,00074
0,01 162,2 10 0,01622 0,001622
0,005 109,4 5 0,01094 0,002188
0,0025 50 2,5 0,005 0,002
0,001 34,6 1 0,00346 0,00346
0,0005 16,24 0,5 0,001624 0,003248
Tabla 10- Datos de conductividades molares de las disoluciones de ácido acético

Para la disolución de ácido clorhídrico
0,05 28972 50 2,897 0,05794
0,01 5810 10 0,581 0,05810
0,005 3086 5 0,308 0,06172
0,0025 610 2,5 0,061 0,02443
0,001 330 1 0,03 0,03302
0,0005 62,7 0,5 0,006 0,01254
Tabla 11- Datos de conductividades molares de las disoluciones de ácido clorhídrico
Para la disolución de acetato sódico
0,05 3770 50 0,377 0,00754
0,01 816 10 0,0816 0,00816
0,005 425 5 0,0425 0,0085
0,0025 86,1 2,5 0,00861 0,003444
0,001 41,8 1 0,00418 0,00418
0,0005 10,01 0,5 0,001001 0,002002
Tabla 12- Datos de conductividades molares de las disoluciones de acetato sódico
Representando la conductividad frente a la concentración obtenemos la siguiente
gráfica:
Gráfica 1- Conductividad frente a concentración de los diferentes electrolitos. La gráfica
del ácido acético esta multiplicada por 50 en esta representación.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
k(S/m)
C(M)
NaCl
HAx50
NaA
HCl

Representando la conductividad molar frente a la raíz cuadrada de la concentración
obtenemos:
Gráfica 2- Representación de las conductividades molares frente a la raíz cuadrada de la
concentración de las diferentes disoluciones.
Cálculo de las conductividades molares a dilución infinita
Según Kohlrausch, a bajas concentraciones se cumple
Ʌ 𝑚 = Ʌº 𝑚 − 𝐾√ 𝑐
Por lo se puede despejar a bajas concentraciones Ʌºm y obtendríamos su valor, ya que
todo lo demás es conocido, obteniendo para electrolitos fuertes (todos excepto el ácido
acético) los siguientes resultados:
Disolución Ʌºm (S·m2/mol)
NaCl 0,00179
Ácido clorhídrico 0,0081
Acetato sódico 0,00129
Tabla 13- Conductividades molares de los electrolitos fuertes
La ley de dilución de Ostwald reordenada:
1
Ʌ 𝑚
=
1
Ʌº 𝑚
+
Ʌ 𝑚 · 𝑐
𝐾𝑎 · Ʌº 𝑚
2
Esta nos da la conductividad molar límite para un electrolito débil, así como su
constante de disociación representando 1/Ʌm frente Ʌmc, esta ley se utilizará para
calcular la del ácido acético.
Realizando esta gráfica obtenemos
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Conductividadmolar(S·m2/mol)
C^1/2(M)
NaCl
HA
NaA
HCl

Gráfica 3- Representación de la ley de dilución de Ostwald.
Por lo que su conductividad molar límite será
Ʌº 𝑚 =
1
224,69
= 0,00445 S · m2/mol
Por otra parte, para un electrolito débil, Ʌºm puede obtenerse de forma indirecta a partir
de medidas obtenidas para electrolitos fuertes, en este caso aplicando la ley de
migración independiente de los iones a dilución infinita y combinando los valores
adecuadamente obtenemos para el ácido acético:
Ʌº 𝑚( 𝐻𝐴𝑐) = Ʌº 𝑚 ( 𝑁𝑎𝐴𝑐)+ Ʌº 𝑚 ( 𝐻𝐶𝑙)− Ʌº 𝑚 (𝑁𝑎𝐶𝑙)
Por lo que obtenemos
Ʌº 𝑚( 𝐻𝐴𝑐) = 0,0076 S · m2/mol
Cálculo del grado de disociación del ácido acético a cada concentración y la
constante de disociación:
El cálculo del grado de disociación (α) del ácido acético se calcula mediante:
Ʌ 𝑚 = 𝜶 ∙ Ʌº 𝑚
Concentración (M) Ʌm (S·m2/mol) α
0,05 0,00074 0,16629213
0,01 0,001622 0,36449438
0,005 0,002188 0,49168539
0,0025 0,002 0,4494382
0,001 0,00346 0,77752809
y = 29191x + 224.69
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
1/Ʌm(mol/(S·m2)
Ʌm·c (S/mol)
HA

0,0005 0,003248 0,72988764
Tabla 14- Grado de disociación del ácido acético
La constante de disociación se calcula a partir de la gráfica 3, siendo:
29191 ∙ 𝑥 =
𝑥
𝐾𝑎 ∙ Ʌº 𝑚
2
𝐾𝑎 =
1
29191∙ 0,004452
= 0,578

ESTUDIO DE INTERACCIONES IÓNICAS POR MEDIDAS DE
CONDUCTIVIDAD
Procedimiento:
Preparación de las disoluciones de KCl:
Se preparan 250 mL de KCl 0,05 M y, por dilución, 100 mL de disoluciones de las
siguientes concentraciones: 0,01 M, 0,005 M, 0,0025 M, 0,001 M y 0,0005 M.
Para preparar los 250 mL de KCl 0,05 M se realiza los siguientes cálculos:
0,05 𝑀 =
0,25 𝐿
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 = 0,0125
𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 = 0,0125 𝑚𝑜𝑙 · 74,55
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
= 0,931 𝑔𝑟
disolución de 0,1
M necesarios
0,01 20
0,005 10
0,0025 5
0,001 2
0,0005 1
de KCl.
Realizamos el mismo procedimiento para el cloruro cálcico.
Preparación de las disoluciones de CaCl2:
Se preparan 250 mL de CaCl2 0,05 M y, por dilución, 100 mL de disoluciones de las
siguientes concentraciones: 0,01 M, 0,005 M, 0,0025 M, 0,001 M y 0,0005 M.
Para preparar los 250 mL de CaCl2 0,05 M se realiza los siguientes cálculos:
0,05 𝑀 =
0,25 𝐿
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 = 0,0125

Como el cloruro de calcio, se encuentra en el bote de laboratorio como CaCl2 ˑ 2H2O,
el peso molecular es: 147 gr/mol
𝑔𝑟 𝑑𝑒 Ca𝐶𝑙2 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 = 0,0125 𝑚𝑜𝑙 · 147
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
= 1,837 𝑔𝑟
disolución de 0,1
M necesarios
0,01 20
0,005 10
0,0025 5
0,001 2
0,0005 1
de CaCl2.
Medida de las conductividades de cada concentración
Debemos tener en cuenta que estas medidas se deben realizar cada sustancia por
separado, primero todas las de KCl y luego las de CaCl2. Para cada una de ellas se debe
empezar a medir la más diluida en primer lugar y seguir un orden creciente de
concentraciones, los resultados obtenidos son los siguientes:
Conductividad para las disoluciones de KCl
0,01 1401
0,005 720
0,0025 334
0,001 142,2
0,0005 72,5
Agua destilada 7
Tabla 17- Medidas de las conductividades para las disoluciones de KCl.
Conductividad para las disoluciones de CaCl2
0,01 2200
0,005 1202
0,0025 624
0,001 259
0,0005 130,3
Agua destilada 7
Tabla 18- Medidas de las conductividades para las disoluciones de CaCl2

Resultados
Representar gráficamente los valores de conductividad molar de ambos electrolitos
frente a c1/2. Obtener por extrapolación el valor de Ʌº 𝑚 y calcular los valores del
coeficiente de actividad iónico medio, γ(+-), tanto del KCl como del CaCl2, a cada
concentración.
La conductividad molar se obtendrá como
Ʌ 𝑚 = 𝐾/𝐶
Los resultados obtenidos son:
Para la disolución de KCl
0,01 1401 10 0,1401 0,01401
0,005 720 5 0,072 0,0144
0,0025 334 2,5 0,0334 0,01336
0,001 142,2 1 0,01422 0,01422
0,0005 72,5 0,5 0,00725 0,0145
Tabla 19- Datos de conductividades molares de las disoluciones de KCl
Para la disolución de CaCl2
0,01 2200 10 0,22 0,022
0,005 1202 5 0,1202 0,02404
0,0025 624 2,5 0,0624 0,02496
0,001 259 1 0,0259 0,0259
0,0005 130,3 0,5 0,01303 0,02606
Tabla 20- Datos de conductividades molares de las disoluciones de CaCl2
Representando la conductividad molar frente a la raíz cuadrada de la concentración
obtenemos:

Gráfica 4- Representación de las conductividades molares frente a la raíz cuadrada de
la concentración de las diferentes disoluciones.
A continuación, se obtienen las conductividades molares límites de ambos electrolitos,
mediante la extrapolación a C=0 de la gráfica anterior, es decir, Ʌº 𝑚 será igual a su
ordenada en el origen. Luego:
Ʌº 𝑚 ( 𝐾𝐶𝑙) = 0,0143
𝑆 ∙ 𝑚2
𝑚𝑜𝑙
Ʌº 𝑚 ( 𝐶𝑎𝐶𝑙2) = 0,0275
𝑆 ∙ 𝑚2
𝑚𝑜𝑙
Por último, vamos a calcular el coeficiente de actividad iónico medio, γ(+-) para cada
concentración, mediante la siguiente fórmula:
𝛾(+ −) =
Ʌ 𝑚
Ʌº 𝑚
Para la disolución de KCl
Concentración (M) Ʌm (S·m2/mol) γ(+-)
0,01 0,01401 0,97972028
0,005 0,0144 1,00699301
0,0025 0,01336 0,93426573
0,001 0,01422 0,99440559
0,0005 0,0145 1,01398601
Tabla 21- Datos del coeficiente de actividad iónico medio de KCl
Para la disolución de CaCl2
Concentración (M) Ʌm (S·m2/mol) γ(+-)
0,01 0,022 0,8
0,005 0,02404 0,87418182
y = -9E-05x + 0.0143
R² = 0.0412
y = -0.0017x + 0.0275
R² = 0.9814
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0 1 2 3 4
Ʌm(S·m2/mol)
C^(1/2) (mol/m3)
KCl
CaCl2

0,0025 0,02496 0,90763636
0,001 0,0259 0,94181818
0,0005 0,02606 0,94763636
Tabla 22- Datos del coeficiente de actividad iónico medio de CaCl2

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