Conductividadeléctricaalumnos

Todo obstáculo cede al esfuerzo persistente, predeterminado. Leonardo Da Vinci.
Práctica. Conductividad eléctrica de las sustancias.
Marco teórico o Introducción (Información básica).
Un sistema puede estar fuera de equilibrio porque la materia o la energía, o ambas, están
siendo transportadas entre el sistema y sus alrededores o entre una y otra parte del sistema. A
estos fenómenos se les llama fenómenos de transporte.
La parte de la ciencia que estudia las velocidades y los mecanismos de los fenómenos de
transporte se llama cinética física. Ejemplo, la difusión, la viscosidad, el flujo de fluidos,
movimiento browniano, conductividad eléctrica.
La conductividad eléctrica es un fenómeno de transporte en el cual la carga eléctrica (en forma
de electrones o iones) se mueve a través del sistema. Q = Ixt = (cantidad de carga) =
(Intensidad)(tiempo).
La corriente eléctrica representa transferencia de cargas. La carga puede conducirse a través
de electrolitos líquidos puros o soluciones que contengan electrolitos mediante metales. La
conductividad iónica o electrolítica es la conducción de corriente eléctrica por el movimiento de
iones a través de una solución o un líquido puro. Los iones con carga positiva migran hacia el
electrodo negativo, mientras que los iones con carga negativa migran hacia el electrodo
positivo.
La unidad de carga eléctrica es el coulomb (C) y se define como la cantidad de carga que
atraviesa un punto determinado cuando se Hace fluir un ampere (A) de corriente eléctrica
durante un segundo. Un ampere de corriente es igual a un coulomb por segundo. Un faraday
es igual a la carga de 96 500 coulombs.
1 ampere = 1 coulomb/segundo. 1 A = 1C/s.
1 faraday = 96 500 C.
La conductividad de los electrolitos siguen la ley de Ohm (V = RI, diferencia de voltaje o
potencial = (Resistencia)(Intensidad). La conductividad es independiente de la diferencia de
potencial. La capacidad de que tiene un electrolito de conducir la electricidad no es algo
producido por el campo eléctrico aplicado.
Con base en la conductividad de los electrolitos, los clasificaron en electrolitos fuertes (por
ejemplo, sales y ácidos fuertes como el nítrico y el clorhídrico) tienen conductividades molares
altas que aumentan ligeramente al incrementar su dilución. Los electrolitos débiles (como el
ácido acético y otros ácidos orgánicos y el amoníaco acuoso) tienen conductividades molares
mucho más bajas a concentraciones elevadas; pero sus valores aumentan considerablemente
al incrementar su dilución.
Conductividad eléctrica es la medida de la facilidad con la que los electrones pueden fluir a
través de material y producir una corriente eléctrica.
Conductor es el material que opone poca resistencia al flujo de electrones a través de él.
Electrolito. Solutos que al formar una solución acuosa se disocian en iones haciendo que la
solución acuosa sea un conductor eléctrico. Los iones transportan a las cargas eléctricas.
Electrolitos (número de iones al formar la solución, factor i de Van´t Hoff). Los iones de una
solución no se comportan independientemente uno de otro, hay interacciones inter-iónicas (Ley
límite de Peter Debye y Erch Hükel, 1923).
Para que el foco se encienda es necesario que la corriente eléctrica fluya entre los dos
electrodos.
Problema. ¿Se puede observar cualitativamente la conductividad de diferentes soluciones
acuosas?
Objetivos El alumno detectará la presencia de iones en una solución acuosa o en un líquido
midiendo la capacidad para conducir la corriente eléctrica, utilizando un aparato adecuado para
eso.
El alumno identificará las diferentes sustancias según el tipo de electrolito al que corresponda.
Sustancias: Agua destilada, cloruro de sodio, cloruro de hierro III, sacarosa (por hidrólisis
produce glucosa, fructosa), maltosa, glicerina, manosa, galactosa, lactosa, etanol (pe = 78ºC y
ps = –114ºC), sulfato de cobre II, cloruro de potasio, carbonato ácido de sodio, etc.
Material y equipo. Agua destilada. 2 vasos de precipitados de 250 mL.
Aparato (fuente externa de electricidad, extensión con clavija y un foco, y electrodos de
carbono, grafito) para probar la conductividad eléctrica de diferentes compuestos.
Procedimiento. 1. Colocar una cantidad del compuesto muestra. Introducir los electrodos
(puntas del alambre descubierto), alejarlos y acercarlos dentro de la sustancia evitando que se
toquen. Anotar las observaciones en el cuaderno y explicar lo ocurrido.
2. Preparar una solución del compuesto, del caso anterior. Introducir los electrodos (puntas del
alambre descubierto), alejarlos y acercarlos dentro de la sustancia evitando que se toquen.
3. Anotar las observaciones en el cuaderno y explicar lo ocurrido.
Dibujo o esquema del aparato.
4. Indicar el tipo de enlace que tiene el compuesto usado en cada experimento.
Contesta el cuestionario.
1. Define catión, anión y escribe 4 ejemplos de cada uno de ellos.
2. Define electrolito y escribe 4 ejemplos.
3. Explica qué es la disociación de un compuesto y escribe 4 ejemplos.
4. Define electrolito y escribe 4 ejemplos.
5. Escribe la ley de Ohm e indica el significado de cada término y las unidades en que se miden.
6. Explica qué es el factor de Van´t Hoff y escribe 4 ejemplos.
Procesos de razonamiento crítico: Observar y distinguir propiedades de diferentes
compuestos. Comparar y contrastar propiedades; predecir; reconocer causas y efectos; deducir;
elaboración y uso de tablas; analizar las evidencias para concluir; establecer semejanzas y
diferencias; interpretación de datos; elaborar conclusiones; sintetizar para elaborar conceptos.
Comprensión, conexión y aplicación de conceptos.
Bibliografía.
Petrucci-Harwood-Herring. 2003. Química General. Prentice Hall; Pearson Educación. España.
Página 141.
Elaborada por Ramón Tamayo Ortega.
Septiembre de 2012.