Laboratorio de fisicoqumica-Conductividad de soluciones elctricasUNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE QUMICA E ING. QUMICAESCUELA ACADMICA PROFESIONAL ING. AGROINDUSTRIALDEPARTAMENTO ACADMICO DE FISICOQUMICA

LABORATORIO DE FISICOQUMICA

TEMACONDUCTIVIDAD DE SOLUCIONES ELECTRICAS

PROFESORAROJAS PEREZ, NORA

ALUMNASNIETO UGARTE KATHERINE 13070063Gabriela Sebastin Laura 13070118

FECHA DE REALIZADO10/11/2014

FECHA DE ENTREGA17/11/2014

Ciudad Universitaria

TABLA DE CONTENIDO Resumen.. Introduccin....... Marco terico..... Detalles experimentales. Materiales y reactivos Procedimiento experimental Tabulacin de datos y resultados experimentales Ejemplo de clculos.. Anlisis y discusin de resultados....... Conclusiones y recomendaciones......................... Bibliografa.. Apndice..

RESUMEN

El propsito de este experimento fue la determinacin de la conductividad equivalente lmite para el HCl mediante un mtodo grafico y obtener la constante de ionizacin del HAc. El sistema fue estudiado en un rango de temperaturas de concentraciones de HCl de 0.05, 0.01, 0.002 y 0.00064 N a las condiciones de 756 mmHg, 23C y una H.R del 96%.

Se report una conductividad equivalente lmite para el HAc de 400 Scm2/eq y para el HCl de 390,5 Scm2/eq y un Ki para el HAc de 1.185 x10-5. A lo que correspondieron porcentajes de error de 8.3%, 2.56% y 34.17 % respectivamente. Se sugiri que los errores fueron causados por la mala calidad del agua al momento de preparar las soluciones.Al realizar el anlisis de las curvas de conductividad equivalente vs raz cuadrada para cada electrolito se pudo observar que existen dos diferencias notorias; al tratarse de un electrolito fuerte, la dispersin de puntos permite establecer una tendencia lineal donde la conductividad aumenta ligeramente cuando la solucin es altamente diluida hecho que permite determinar de forma grfica la conductividad equivalente lmite. A diferencia de los electrolitos dbiles la conductividad aumenta abruptamente cuando las soluciones son diluidas.

Al analizar los resultados de conductividades elctricas, especficas y equivalentes se concluye que los electrolitos fuertes como el HCl, se disocian totalmente en solucin acuosa a diferencia de los electrolitos dbiles como el HAc, que se disocian totalmente y forman un equilibrio. Es, esto ltimo lo que hace que no sean tan buenos conductores de la electricidad, pues al no disociarse totalmente los iones, no hay suficientes iones que puedan transportar la corriente elctrica al migrar de un lado a otro de su correspondiente electrodo. Para obtener buenos resultados, se prefiere que la calidad del agua debe ser ptima, al igual que los reactivos de calibracin.

INTRODUCCIN

Como se sabe, el agua ofrece una resistencia considerable al paso de la corriente elctrica; su conductibilidad especfica es pequea: x = 0,s x 10 mhos. La presencia de electrolitos minerales en la leche (cloruros, fosfatos y citratos), Principalmente , y de iones coloidales, secundariamente, disminuyen la resistencia al paso de la corriente. La conductibilidad de la leche vara con la temperatura; normalmente se la mide a 25 "C. Sus valores medios se sitan entre: 40 x10-4 y 50 x 10-4El aguado de la leche rebaja la conductibilidad y su alteracin por acidificacin la eleva; las leches patolgicas muestran frecuentemente una conductibilidad superior a los 50 x 10-4 mhos. Los agentes antispticos y los conservadores alcalinos elevan igualmente la conductibilidad. Se ha propuesto la conductibilidad para la investigacin del aguado o para descubrir las leche mamiticas: el mtodo parece que ha sido abandonado. Sin embargo, est prevista en la reglamentacin suiza, que prohibe la venta de la leche con una conductividad superior a 60 x 10-4 mhos a 25'. Al estudiar la leche producida por cada cuarto de la mama, se ha sealado que cuanto ms abundante es la produccin, ms dbil es la conductibilidad.

Se denominan electrolitos aquellas sustancias que al disolverse en agua, se disocian en sus iones (positivos y negativos). Los electrolitos pueden ser dbiles, si estos se disocian parcialmente formando un equilibrio, y fuertes si se disocian totalmente. La conductividad de los electrolitos fuertes y dbiles tiene una amplia aplicacin en el anlisis de la calidad, y uso muy importante es en la industria.

Algunos materiales biolgicos y alimentos preparados tienen diferentes conductividades segn la direccin que se considere, sus propiedades estn direccionalmente orientadas, es decir son anistropos. Ej.: carne y el pescado.

La conductividad trmica disminuye en la medida que el alimento se vaya secando. Est influenciada por: composicin (el agua ejerce la mayor influencia), la presin y la temperatura.

Los alimentos deben ser conductores pero no demasiados. Los valores ptimos de conductividad a 20C se encuentran en el intervalo 0.01-10 siemens/m. Esta experiencia es muy importante en el campo agroindustrial ya que se debe tener muy en cuenta la conservacin de alimentos y la conductividad.

MARCO TERICO

La conductividad elctrica de una solucin de un electrolito se mide determinando la resistencia de la solucin entre dos electrodos planos o cilndricos separados por una distancia fija. Se utiliza una tensin alterna para evitar la electrlisis. Las frecuencias ms utilizadas estn en el rango 1-3 kHz. La dependencia de la frecuencia suele ser pequea. La resistencia se mide con un conductmetro.Est disponible comercialmente una gran variedad de instrumentos. Hay dos tipos de celdas, el tipo clsico con electrodos planos o cilndricos y un segundo tipo basado en la induccin. Muchos sistemas comerciales ofrecen correccin automtica de temperatura.La unidad SI de conductividad es el S/m y, sin otro calificativo, se refiere a 25 C (temperatura estndar). A menudo, en la industria se utiliza la tradicional unidad de S/cm. Los valores de S/cm son ms altos que los de S/m en un factor de 100. De vez en cuando se encuentra en la escala de los instrumentos una unidad denominada como "CE" (conductividad elctrica): 1 CE = 1 S/cm. A veces se encuentra la llamada mho (recproco de ohmio): 1 mho/m = 1 S/m.

La clula estndar comnmente utilizada tiene un ancho de 1 cm, y as, para agua muy pura en equilibrio con el aire podra tener una resistencia de aproximadamente 106 ohm, conocido como Megaohmio. El agua ultra pura podra alcanzar 10 megaohms o ms. As, en el pasado, se utiliz el Megaohmio-cm (= S/cm), a veces abreviado a "Megaohmio".A veces, una conductividad se da slo en "microSiemens" (omitiendo el trmino de distancia en la unidad). Si bien esto es un error, a menudo se puede suponer que es igual a la tradicional S/cm. La tpica conversin de la conductividad a los slidos disueltos totales se realiza suponiendo que el slido es cloruro de sodio: 1 S/cm es equivalente entonces a cerca de 0,6 mg de NaCl por kg de agua.

La conductividad molar tiene en el SI la unidad S.m2.mol1. Las publicaciones ms antiguas utilizan la unidad 1.cm2.mol1. Disociacin electrolticaS. Arrhenius propuso en 1887 la teora de la disociacin electroltica, donde estableci la hiptesis de que cuando se disuelve en agua un cido, una base o una sal, una porcin considerable de la misma se disocia espontneamente en iones positivos y negativos; esto es,

Estos iones se pueden mover independientemente, y son sencillamente guiados a los electrodos de signo opuesto por el campo elctrico aplicado. Se supuso que la proporcin de molculas que se disociaban en iones variaba con la concentracin, y se consider que el grado de disociacin, () o sea, la fraccin del electrolito total que se divide en iones se aproxima a la unidad a dilucin infinita; es decir, en disoluciones extremadamente diluidas casi toda la totalidad del cido, base o sal, est disociado en iones.

La principal modificacin efectuada en los ltimos aos consiste en suponer que la mayor parte de las sales y de los cidos y bases fuertes estn casi completamente divididos en iones, as que los grados de disociacin son mayores que los propuestos por Arrhenius para disoluciones de concentracin apreciables

Conductividad de los electrolitosLas disoluciones, al igual que los conductores metlicos obedecen la Ley de Ohm, excepto en condiciones tan anormales como voltajes muy elevados o corrientes de frecuencia muy alta. Si a un conductor de resistencia R se le aplica una presin elctrica o fuerza electromotriz (f.e.m.) de valor E segn la Ley de Ohm la intensidad de la corriente I que pasa es:

(2)

Segn la ecuacin anterior, la corriente que pasa a travs de un conductor dado, bajo la influencia de una f.e.m. constante, es inversamente proporcional a la resistencia, la cantidad 1/R ser una medida del poder conductor, y se denomina conductividad, como se mencion al principio. Viene expresada en ohmios recprocos, esto es ohms-1, llamados frecuentemente mhos.

Para evaluar la conductividad de las soluciones, lo primero que se debe tener presente es el tipo de corriente que debe ser utilizada: Si se utiliza corriente continua, la resistencia variar con el tiempo, esto es debido al efecto de polarizacin de cargas, lo cual generara una resistencia adicional en el sistema. Esto afectara en gran escala la facilidad del paso de corriente a travs del mencionado sistema. Este inconveniente puede superarse, si se realizan las medidas utilizando corriente alterna, con lo cual se evita dicha polarizacin al irse invirtiendo alternativamente la corriente.

Como es de todos sabido, la resistencia de un conductor vara directamente con su longitud (cm) e inversamente con su superficie A (cm2); esto es:

(ohms) (3)

donde es una constante, llamada resistencia especfica o resistividad de la sustancia conductora. Esta es la resistencia en ohmios de una muestra de 1 cm de longitud y 1 cm2 de seccin.

Conductividad Especfica

La conductividad especfica que se designa por , de una sustancia dada se define como 1/ (ohmios-1*cm-1); por tanto, la ecuacin anterior puede escribirse como:

(4)Si la conductividad de la disolucin es representada por L:

(ohmios-1) (5)

De la ecuacin anterior se obtiene: , donde se conoce como Constante de la celda de Conductividad , quedando finalmente:

(6)

La constante de la celda se determina, en la mayora de los casos, con una disolucin de KCl. En la figura 1 se observan los valores de las conductividades especficas de referencia; estas conductividades se obtienen a partir de medidas de electrodos construidos con todo cuidado.

FIGURA 1. Conductividad especfica de las disoluciones de KCl

Aunque la conductividad especfica es una medida de la facilidad con que la corriente fluye a travs de un cubo de 1 cm de arista de disolucin, no es una magnitud adecuada para el estudio del fenmeno de la conductividad de las disoluciones de electrolitos. Por ejemplo, las disoluciones de diferente concentracin tendrn siempre distinta conductividad especfica, porque cada cm3 de las diferentes disoluciones, contiene distinta cantidad de electrolito. Y dado que, ha de tener especial inters compara la capacidad para conducir corriente elctrica de un determinado nmero de cargas del electrolito, a concentraciones diferentes, es de utilidad definir adems de la conductividad especfica otra forma de conductividad.

Conductividad Equivalente

El poder conductor de todos los iones producidos por 1 equivalente-g de un electrolito a cualquier concentracin dada se podr evaluar imaginando dos grandes electrodos paralelos separados 1 cm y suponiendo que la totalidad de la disolucin est colocada entre ellos. La conductividad del sistema resultante se denomina conductividad equivalente () a la concentracin dada. Supongamos que se disuelve 1 equivalente-gr de electrolito en cc de disolucin; entonces sta cubrir una superficie de cm2 de los electrodos que estn separados 1 cm. Se deduce por tanto de la ecuacin de la conductividad L que, como, la conductividad es cuando A es cm2 y es 1 cm:

ohms-1cm2 /eq (7)

Donde c es la concentracin de la disolucin en equivalentes gramos por litro. Se observa que la conductividad equivalente es numricamente igual al producto de la conductividad especfica por el volumen en cc que contiene 1 equivalente-gramo y a veces se la define de esta forma. Algunos autores han usado la conductividad molar (); sta se obtiene cuando se multiplica por el volumen en cc en que est contenido 1 mol de electrolito. Para electrolitos uni-univalentes y son idnticas, ya que el mol y el equivalentegramo son iguales. Cabe destacar que para un electrolito fuerte, la conductividad equivalente no debe cambiar al cambiar la concentracin.=x factorEste factor involucra, tanto a la estequiometra, como a las cargas. Por Ej. En el CaF2. El factor es 2CaF2 Ca+2 + 2F-

Relaciones empricas a partir de las mediciones de conductividades equivalentes. La variacin de la conductividad equivalente de un electrolito fue caracterizada experimentalmente por Kohlrausch[footnoteRef:1], a una temperatura determinada, frente a la raz cuadrada de la concentracin, y, para algunos electrolitos, las grficas obtenidas en el dominio de bajas concentraciones correspondan con bastante precisin a una lnea recta. stas grficas, para varios electrolitos se representan en la figura 2. Aqu se observa que aparecen dos tipos diferentes de comportamiento: aquellos electrolitos que presentan esencialmente variacin lineal, se les agrupa entre los electrolitos fuertes; mientras que, los que se aproximan a la conductividad lmite de forma casi tangencial, estn agrupados como electrolitos dbiles. [1: ]

De la figura 2 se puede observar una interesante relacin al extrapolar los valores de las conductividades de los electrolitos hasta la dilucin infinita, para obtener la llamada conductividad equivalente lmite. stas conductividades, que se representan por o, son la base de la Ley de Kohlrausch o de la migracin independiente de los iones.

La conductividad de una solucin que contiene un electrolito depende de la concentracin del electrolito. Por lo tanto es conveniente dividir la conductividad especfica por la concentracin. Este cociente se denominaconductividad molar, es denota por mm=c

Electrolitos fuertesLoselectrolitos fuertesson capaces dedisociarsecompletamente en solucin. La conductividad de una solucin de un electrolito fuerte a baja concentracin sigue laley de Kohlrausch:

Donde0mse conoce como la conductividad molar limitante,Kes una constante emprica yces la concentracin de electrolito. (Limitante aqu significa "en el lmite de la dilucin infinita" .)Por otra parte, Kohlrausch tambin encontr que la conductividad limitante deaniones y cationes son aditivas: la conductividad de una solucin de sal es igual a la suma de las contribuciones a la conductividad de los cationes y los aniones.

Donde: +yson el nmero de moles de cationes y aniones, respectivamente, que se crean en la disociacin de 1 mol del electrolito disuelto; 0+y0son las conductividades molares limitantes de los iones individuales.

La tabla siguiente da los valores de las conductividades molares limitantes de iones seleccionados.Conductividad limitante iones agua a 298 K (25C)

Cationes+0/mS m2mol-1Aniones-0/mS m2mol-1

H+34.96OH-19.91

Li+3.869Cl-7.634

Na+5.011Br-7.84

K+7.350I-7.68

Mg2+10.612SO42-15.96

Ca2+11.900NO3-7.14

Ba2+12.728CH3CO2-4.09

Una interpretacin terica de estos resultados fue proporcionada por la ecuacin de Debye-Hckel-Onsager.

DondeAyBson constantes que dependen solamente de cantidades conocidas como temperatura, cargas de los iones y laconstante dielctricay laviscosidaddel disolvente. Como el nombre sugiere, esta es una extensin de lateora de DebyeHckel, debida aOnsager. Es un gran xito para soluciones a baja concentracin.

Electrolitos dbilesUn electrolito dbil es aquel que no est totalmente disociado. Tpicos electrolitos dbiles son loscidos dbilesy lasbases dbiless. La concentracin de iones en una solucin de un electrolito dbil es menor que la concentracin de dicho electrolito. Para los cidos y las bases la concentracin puede calcularse cuando se conoce el valor o los valores de lasconstantes de disociacin cida.Para uncido monoprtico, HA, con una constante de disociacinKa, se puede obtener una expresin explcita para la conductividad como una funcin de la concentracin,c, conocida comoley de dilucin de Ostwald.

Concentraciones elevadasTanto la ley de Kolrausch como la ecuacin de Debye-Hckel-Onsager describe lo que ocurre cuando la concentracin de electrolito aumenta por encima de cierto valor. La razn es que cuando la concentracin aumenta la distancia media entre cationes y aniones disminuye, de modo que hay una mayor interaccin inica. Si ello constituye unaasociacin de ioneses discutible. Sin embargo, a menudo se considera que los cationes y aniones interactan para formar unpar inico. As, el electrolito se trata como si fuera un cido dbil y se puede obtener una constante,K, para el equilibrio:A++ B-A+B-K=[A+][B-]/[A+B-]Davies describe los resultados de tales clculos con gran detalle, pero afirma queKno necesariamente debe ser considerada como una verdaderaconstante de equilibrio, sino ms bien, que la inclusin del trminoasociacin de ioneses til para extender el rango de buena concordancia entre los datos de conductividad tericos y experimentales.Se han hecho varios intentos para extender el tratamiento de Onsager a soluciones ms concentradas. La existencia del llamadomnimo de conductanciaha demostrado ser un tema controvertido en lo que respecta a la interpretacin. Fuoss y Kraus han sugerido que es causado por la formacin de tripletes inicos,y esta sugerencia ha recibido algn soporte recientemente.

Detalles experimentales:

Materiales:

Conductimetro

Erlenmeyers

Pipetas

Fiolas

Bureta

Probeta

Vasos

Bagueta

Reactivos:

Solucin estndar H17030

NaOH

HCL

HAc

KCl

Biftalato acido de potasio

Fenoftaleina

PROCEDIMIENTO:

En la prctica de conductividad de soluciones electrolticas primero debemos ;Preparar 100ml de solucin de KCl 0.01M ; luego preparar 250ml de disoluciones 0.01, 0.002 y 0.00064N, de HAc y HCl a partir de 0.05N; con los clculos realizados para cada valor correspondiente .Despus procedemos a valorar las soluciones de NaOH ,HCl y HAc proporcionadas y tambin las diluidas; usar biftalato de potasio como patrn primario .Como un segundo paso lo que se debe realizar es ;Para realizar una buena lectura debemos Calibrar el aparato empleando la solucin estndar H17030;lo hacemos con una probeta limpia y seca vertiendo la cantidad necesaria de la solucin estndar ,sumergiendo un termmetro .lavamos el electrodo son agua destilada y lo secamos adecuadamente ,lo sumergimos en la solucin y realizamos movimientos rotacionales del electrodo con la finalidad de eliminar burbujas de aire atrapadas en la celda .luego se encienda el instrumento con el control correspondiente ,ajuste el valor de la temperatura (25c).as mismo con la perilla respectivamente ajuste el valor de la conductividad leda de tablas del estndar ,a la temperatura correspondiente ;regrese la solucin estndar al frasco ,lave y seque el electrodo.El ltimo paso ser Medir la conductividad de las soluciones de KCl y las dems soluciones preparadas. Para medir estas conductividades es necesario seguir el siguiente procedimiento. Coloque en la probeta 30mL de la solucin la cual se desea medir su conductividad. Mida la temperatura e introduzca el electrodo limpio y seco en la solucin. Elimine las burbujas. Elija un rango adecuado de conductividad. S la escala marca solo 1 en el extremo izquierdo y ninguna lectura en el derecho ,significa que el rango de conductividad debe ser mayor ,en este caso se debe usar el siguiente rango ms alto. Despus de completar la lectura, apague el instrumento. Lave y seque el electrodo en cada medicin realizada. Y los materiales utilizados dejarlos en su respectivo cajn..

RESULTADOS

DATOS EXPERIMENTALESTABLA N1: Condiciones del laboratorio

PRESION

TEMPERATURAHUMEDAD RELATIVA

756.00 mmHg

23.0 C96 %

TABLA N2: Preparacin de la solucin de cloruro de potasio (KCl).

Volumen de la solucin (mL)Molaridad (M)Masa(g)

1000.01

0.0745

TABLA N3: Valoraciones del hidrxido de sodio ( NaOH - 0.01N) para HCl y Ac. Actico

Masa del Biftalato de potasioConcentracin referencial de NaOHVolumen gastado de NaOH

(g)(N) (mL)

HCl0.04090.0124.7

CH3COOH0.04120.0121.7

TABLA N4: Valoracin del cido clorhdrico (HCl) y del cido actico (CH3OOH).

SOLUCIONConcentracinVOLUMENVOLUMEN GASTADO DE NaOH - 0.01N

Aprox. (N)(mL)(mL)

HCl0.053.2425.3

0.018.113.2

0.00216.26.2

0.0006450.65.5

CH3COOH0.05213.5

0.0156.5

0.00252

0.0006415.6251.4

TABLA N5: Conductividad elctrica del KCl, HCl y CH3COOH

Concentracin (N)Conductividad Elctrica (S)Promedio

KCl0.01145014101430

HCl0.05253025802555

0.01497050204985

0.002114010901115

0.00064344343343.5

CH3COOH0.05349

0.01153

0.00264

0.0006432

DATOS TERICOS

TABLA N6: Conductividad equivalente lmite de electrolitos en soluciones acuosas[footnoteRef:2] [2: ]

HClCH3COOH

(Seq-1cm2426390.6

TABLA N7: Conductividad especfica del KCl[footnoteRef:3] [3: ]

COMPUESTOK

(S.cm-1)

KCl0.001413

TABLA N8: Constante de equilibrio inico del cido actico3

COMPUESTOKi

CH3COOH1.8x10-5

4.3. RESULTADOS

TABLA N9: Constante de la celda a partir de la medicin de la conductividad del cloruro de potasio (KCl).

Concentracin (N)

0.01

ConductividadElctrica (S)

1430

Constante de la celda (cm-1)0.9881

TABLA N10: Concentracin exacta del hidrxido de sodio (NaOH) 0.01N para cada compuesto.

CompuestoSOLUCIONConcentracinConcentracin

ELECTROLITICAAprox. (N)Exacta (N)

HClNaOH0.010.0081

CH3COOH0.0093

TABLA N11: Concentracin exacta del cloruro de potasio (KCl) y del acido actico (CH3COOH). SOLUCIONELECTROLITICAConcentracinAprox. (N)ConcentracinExacta (N)

HCl0.050.0633

0.010.0132

0.0020.0031

0.000640.0088

CH3COOH0.050.0628

0.010.0121

0.0020.0037

0.000640.00083

TABLA N12: Conductividad especifica (k) y conductividad equivalente () con las normalidades exactas del cido clorhdrico (HCl).

Concentracin (N)0.050.010.0020.00064

k

(S.cm-1)25245x10-64925.678x10-61101.732x10-6339.412x10-6

Scm2/eq398.8302373.157355.397385.696

TABLA N13: Conductividad especifica (k) y conductividad equivalente () con las normalidades exactas del cido actico (CH3OOH).

Concentracin (N)0.050.010.0020.00064

k

(S.cm-1)344.847x10-6151.179x10-663.238x10-631.619x10-6

Scm2/eq5.49112.49417.09138.095

TABLA N14: Datos para la GRAFICA # 1 para el cido clorhdrico ( vs N).

Concentracin(Concentracin) 1/2

(N)Scm2/eq

0.0633398.83020.2516

0.0132373.1570.1149

0.0031355.3970.0557

0.00088385.6960.0297

TABLA N15: Datos para la GRAFICA # 2 del cido actico (-1 vs C).

Concentracin-1C Ki

(N)Scm2/eq

0.06285.4910.18210.34480.013730.874x10-5

0.012112.4940.08000.15124000.031231.218x10-5

0.003717.0910.05850.63240.042737.0572x10-6

0.0008338.0950.02620.03160.095248.3211 x10-6

TABLA N16: Porcentaje de error de la conductividad equivalente limite del cido actico y del cido clorhdrico

SOLUCION ELECTROLITICATEORICOEXPERIMENTAL% ERROR

CH3COOH390.64002.56

HCl426390.58.3

TABLA N17: Porcentaje de error de la constante de ionizacin del acido actico.

SOLUCIN ELECTROLTICATEORICOEXPERIMENTAL (obtenido de grfica)% ERROR

CH3COOH1.8x10-51.185x10-534.17

EJEMPLO DE CLCULOS

CALCULO DE LA MASA DEL CLORURO DE POTASIO.W = (P.M).M.VW = (74.56g/mol)x 0.01M x 0.1W = 0.0745g.

Ese valor es la masa utilizada para preparar un solucin 0.01M de cloruro de potasio (VER TABLA N2)

VALORACIN DE LA SOLUCIN DE NaOH 0.01 N.Primero se debe calcular la masa de biftalato.NxV=NxVm/204.22=0.01N x 0.02Lm = 0.0408gAhora para el clculo de la concentracin exacta se usara la siguiente ecuacin, donde el volumen gastado se encuentra en la TABLA N 3. sta concentracin ser usada solo para el HCl, ya que se hicieron dos valoraciones para el hidrxido de sodio.#EqBHK = #EqNaOHWBHK / PeqBHK = NNaOH x VNaOH(0.0408g)/(204.22g/mol) = NNaOH x (0.0247L)0.00801N = NNaOHDe igual manera se hace el clculo para la concentracin exacta del hidrxido de sodio para el cido actico. (Ver TABLA N10)

CALCULO DE LA CONSTANTE DE CELDASe usa la conductividad elctrica, para luego reemplazar en la frmula del clculo de la constante de la celda. El valor utilizado de k es terico. (Ver TABLA N9) (/A)= k / L = 0.001413(S.cm-1)/ 1430S(/A)= 0.9881 cm-1Donde:/A: constante de la celda.k: conductividad especfica.

CALCULO PARA LA TABLA N11.Calcularemos la concentracin exacta del cido clorhdrico con una concentracin de referencia de 0.05 N. Donde el volumen utilizado de HCl y el volumen gastado de NaOH, se encuentra anotado en la TABLA N4.VHCl x NHCl = Vgastado x NNaOH3.4mL x NHCl = 25.3mL x 0.0081NNHCl = 0.0633NDe la mismas manera de realiza los clculos a las dems concentraciones.Calcularemos la concentracin exacta del Hac:VHCl x NHCl = Vgastado x NHac2mL x NHCl = 13.5mL x 0.0093NNHCl = 0.0628NDe la mismas manera de realiza los clculos a las dems concentraciones.

CALCULO PARA LAS TABLA N12 Y 13.Calculo de la conductividad especfica y equivalente a una concentracin de 0.0633 del HCl . Referencia: Tabla N 5 y 11.(/A)= k / L0.9881 cm-1 x 25550 S =kk = 25245.955x10-6Scm-1 = k.1000 N

= 398.8302 Scm2equiv-1

De la misma manera se calcula para la TABLA N13 a diferentes concentraciones.

CALCULO DEL GRADO DE DISOCIACIN Y LA CONSTANTE DE IONIZACIN (Ver TABLA N15)

Mediante el grafico se calculo la conductividad equivalente limite, ahora con dicho resultado se calcula el grado de disociacin del acido actico 0.0628N mediante la siguiente ecuacin:

= /

= 5.491 /400

= 0.01373

De la misma forma se calcula a diferentes concentraciones.

Ahora con el valor de grado de disociacin se calcula la constante de ionizacin a una concentracin de 0.0573N, mediante la siguiente ecuacin.

Ki = 2 N 1-

Ki = (0.01373)2 x 0.06281- 0.01373

Ki = 0.874x10-5

CALCULO DEL PORCENTAJE DE ERROR.

De la conductividad equivalente limite del cido actico: (TABLA N16)

De la misma manera calculamos para el HCl y para la tabla N17

DISCUSIN DE RESULTADOS

Se obtuvo los siguientes resultados experimentales: Conductividad lmite HCl: 390,5 Scm2 /eq y el Hac.: 400 Scm2 /eq Ki del HAc: 1.185x10-5El valor experimental de conductividad lmite para el HCl present una desviacin del 8.3%, mientras que para el Hac fue de 2.56% y el Ki present un error del 34.17%. Se sugiere que los porcentajes de error ligeramente altos fueron causados debido a que haya influido la calidad de desionizacin del agua que se emple como reactivo de trabajo. El hecho de que el agua tenga una alta conductividad, pudo haber alterado demasiado los valores de conductividad lmite en la solucin de HCl y la constante de ionizacin del HAc.

Durante el experimento, hubieron momentos en que se generaron pequeas burbujas en el electrodo de lectura del conductmetro, estas burbujas de aire pueden tambin haber sido responsables en el error ligeramente alto para la conductividad lmite del HCl, Hac y el Ki del HAc.

Es probable que durante la valoracin del HCl se hayan pasado una o dos gotas de soda de ms y ese volumen gastado no haya representado confiablemente la valoracin del cido, de la misma forma pudo haber sucedido para el cido actico.

El grado de disociacin de los iones aumenta con la dilucin, es por eso que en una dilucin infinita la conductividad infinita depende de la velocidad de los iones, as como la temperatura a la que se trabaja ya que a mayor temperatura aumentara.

De acuerdo a los estndares del NIST (National Institute of Standards), para un laboratorio educacional, hasta un mximo de 10 % de error es aceptable, mientras que valores superiores se consideran medianamente aceptable, mientras que pasado la mitad, son considerados como poco confiables.

En base a estas normativas, se puede considerar el experimento realizado como medianamente aceptable.

CONCLUSIONES

Se estudi el fenmeno de la conductividad de soluciones de electrolitos fuertes y dbiles, para ello se emple dos sistemas, un set de 4 muestras de soluciones de HCl y HAc. de concentraciones 0.05, 0.01, 0.002, 0.00064 N. A lo cual se observ que los electrolitos fuertes como el HCl y el KCl en solucin son buenos conductores de la electricidad, mientras que los electrolitos de tipo debil como el Ac. Actico son conductores dbiles, pues se obtuvieron valores pequeos de conductividad de cada solucin.

La tendencia de la conductividad equivalente de los electrolitos fuertes versus la raiz cuadrada de la concentracin exhibe un comportamiento lineal, es por ello que se puede calcular la conductividad equivalente lmite mediante un mtodo grfico.

Si aumenta la conductividad equivalente entonces la concentracin disminuye, esto se debe a los iones cargados influyen sobre los otros al moverse hacia los electrodos.

La conductividad elctrica (L) en las soluciones electrolticas aumentan debido a una mayor concentracin (N) en estas.

RECOMENDACIONES

El conductimetro debe calibrarse adecuadamente, y en el momento de tomar la lectura de conductividad debe evitarse que se formen burbujas en el electrodo pues cada burbuja de aire altera significativamente la conductividad leda; para ello debemos realizar movimiento rotacionales del electrodo.

El electrodo para la medicin deber ser lavado muy bien con agua destilada y totalmente secado para evitar que lleve impurezas a las dems soluciones.

Antes de utilizar el conductimetro con las soluciones y diluciones se debe estandarizar (solucin estndar H17030) a la temperatura observada(25C).

Es importante verificar la calidad del agua con la que se estn preparando las soluciones, pues una alta conductividad no permite leer la conductividad de las soluciones, dado que los iones presentes en el agua alteran la medida de la conductividad propia del compuesto que se est analizando.

Se recomienda una exacta valoracin del NaOH con el Biftalato de Potasio, ya que con este se hallaran las normalidades corregidas de las soluciones de HCl y HAc.

Debe valorarse cuidadosamente cada solucin para obtener una concentracin precisa de cada solucin.

Ha de tenerse cuidado al trabajar con soluciones de KCl, estas jams deben ser pipeteadas con la boca, siempre debe usarse propieta. El KCl ingerido oralmente en soluciones concentradas provocan parlisis muscular.

BIBLIOGRAFA

Castellan Gilbert. Fisicoqumica. Ed. Pearson Educacin. Segunda Edicion 1998 (Reimpresin) Pag. 99-125.

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Raymond Chang, Qumica, Sexta Edicion, Mcgraw hll Interamericana. Pgina:612.

APENDICE

CUESTIONARIO 1. Qu relacin existe entre la conductividad y la concentracin del soluto?Por lo resultados encontrados experimentalmente se obtiene que la relacin entra la conductividad elctrica y la concentracin de soluto estn en proporcin directa, a medida que aumenta la concentracin del soluto tambin aumenta la conductividad elctrica.La conductancia molar se comporta de distinta manera en funcin de la concentracin del electrolito. Sera colineal a la misma si la conductividad fuese directamente proporcional a la concentracin, pero esto no es as debido a que la interaccin entre los iones es disociativa a concentraciones bajas y asociativa a concentraciones altas. El comportamiento general de la variacin de la conductividad con la concentracin para distintos electrolitos es el mismo. Existe un aumento inicial de la conductividad a medida que aumenta la concentracin hasta un valor mximo, lo que se explica por existir un mayor nmero de iones dispuestos para la conduccin. A partir de un determinado valor de concentracin, la conductividad comienza a disminuir, debido a que las interacciones asociativas entre los iones dificultan la conduccin de la corriente. Tanto la conductividad especifica como la equivalente de una solucin concentracin. Para electrolitos fuertes con concentraciones de hasta varios equivalentes por litro, K aumenta al incrementarse la concentracin.2. Explique el fundamento de la LEY DE KOHLRAUSCH.La conductividad del electrolito a dilucin infinita se considera como resultado de las contribuciones de las dos clases de iones individuales que forman al electrolito. De esta forma, se introducen los conceptos de conductividades inicas equivalentes, que para dilucin infinita permiten establecer que:

o = o+ + o- (Idealidad) (8)

La ley de Kohlrausch sugiere ahora, que la conductividad a dilucin infinita de un electrolito depende de las contribuciones independientes de los iones que lo conforman. La independencia de stas contribuciones se pone de manifiesto al comparar electrolitos que tienen algn in comn; pero la ley de Kohlrausch no suministra, y as debe destacarse, la forma de calcular las contribuciones individuales de los diferentes iones, solo permite evaluar variaciones (). La aplicacin prctica e inmediata de la idea de una contribucin independiente de los iones a dilucin infinita, es el camino para deducir el valor de la conductividad lmite de los electrolitos dbiles. Por ejemplo, para el cido actico se puede establecer que:

o (HAc) = o (Na Ac) + o (HCl) - o (NaCl)

porque el miembro derecho de la ecuacin cabe interpretarlo como:

oNa+ + oAc- + oH+ + oCl- - oNa+ - oCl- = oH+ + oAc- = o (HAc)

y es evidente, como se observa en la grfica determinada para el HAc, que no sera posible lograr el valor exacto, si se intentara alcanzarlo por extrapolacin grfica.

3. Mencione algunas tcnicas de conservacin y evaluacin de la calidad de alimentos.

Tcnicas de conservacin de los alimentos

Todos los alimentos son susceptibles a ser alterados en mayor o menor espacio de tiempo, debido a la accin de microorganismos que los contaminan o a reacciones enzimticas del propio alimento.

La alteracin y el deterioro de los alimentos han sido una constante preocupacin y motivo de investigacin para el ser humano con el objetivo de conservarlos el mayor tiempo posible y asegurar una disponibilidad de los mismos. Asi tcnicas de conservacin como salazones, encurtidos o secados fueron practicadas por el hombre desde tiempos muy remotos, dando paso a otros sistemas cada vez ms sofisticados como son las conservas, congelados, alimentos al vacio, esterilizados, etc. El Instituto Nacional de Nutricin (INN) recomienda aprender a conservar los alimentos para economizar a la hora de hacer las compras, para variar los mens en la mesa familiar o bien sea para garantizar una buena salud mediante la correcta seleccin, compra y manipulacin higinica de los alimentos, pasos anteriores a la preservacin de lo que comemos.

Refrigeracin y congelacinEl fro hace que las bacterias y hongos crezcan ms despacio o, si es muy intenso, que detengan su actividad casi por completo. De ah que utilicemos la refrigeracin y la congelacin como tcnicas de conservacin de alimentos.La refrigeracin (en neveras) permite conservar los alimentos unos das.

La congelacin, por debajo de -10 C en los congeladores domsticos, nos permite conservar los alimentos mucho ms tiempo (nunca indefinidamente), siempre que no se rompa la cadena del fro.

Los aditivos alimentarios

Los aditivos son sustancias que se aaden a los alimentos para que estos mantengan sus cualidades, o para potenciar o recuperar algunas que se han perdido durante el proceso de elaboracin. Los aditivos que nos interesan, en el contexto de la seguridad alimentaria, son los conservantes. Se trata de sustancias que dificultan o impiden el desarrollo de los microorganismos.

Adems pueden servir para dar color, sabor, textura, volumen y evitar que se oxiden los alimentos.

La esterilizacinLa esterilizacin es un tratamiento al que se somete un alimento (o cualquier objeto) y que tiene como resultado la eliminacin de todos los grmenes. Se trata de una tcnica muy utilizada en la industria lctea. Uno de los procesos de esterilizacin de la leche ms empleados es la pasteurizacin, que consiste en calentarla a unos 80 C durante 30 segundos. Este calentamiento sbito consigue producir la muerte del 99,5% de los grmenes contenidos en la leche.

Pasteurizacin:La pasteurizacin tiene por objeto destruir los agentes patgenos y evitar por tanto el deterioro del alimento. Este tratamiento trmico debe ser seguido por un repentino enfriamiento, ya que de este modo todos los microorganismos son eliminados y no es necesario para frenar el desarrollo de los grmenes que siguen presentes. Una vez pasteurizados los alimentos, son generalmente mantenidos en fro (4 C). Tambin, otros conservantes pueden ser utilizados para contrarrestar el desarrollo de los microorganismos supervivientes aadiendo qumicos, o envasando al vaco.Esta tcnica, por ejemplo, es muy utilizada en la leche, en los productos lcteos, en jugos de frutas, cerveza, vinagre, miel.La deshidratacin. Es uno de los mtodos ms usados por el hombre, ya que consiste en el secado de algunos productos como granos, cereales, frutas y vegetales, exponindolos al calor extremo, con la finalidad de eliminar una gran cantidad de agua en ellos, evitando el desarrollo de bacterias y procurando la conservacin de las vitaminas en los productos deshidratados. Es importante saber que el secado de los alimentos, puede ser a travs de un horno deshidratador o se pueden secar exponiendo el alimento directamente al sol.Envasado al VacoEl vaco es un sistema que permite conservar los alimentos que hayan sido cocinados o que se encuentren en su estado natural. El sistema de envasado al vaco consiste en extraer el oxgeno del recipiente que contiene al producto, de esta manera se evita la oxidacin y putrefaccin del alimento a conservar, prolongando su fecha de caducidad en ms de 30 das y hasta 1 ao.Higiene y calidad, son los dos atributos principales de utilizar este sistema. Pero adems como ventajas especficas podemos destacar: Evita la oxidacin provocada por el oxgeno, y por tanto la putrefaccin de los alimentos es nula. Incrementa los tiempos de conservacin de los alimentos. Anula el desarrollo de los microorganismos ante la ausencia de oxigeno.Permite que los alimentos conserven su dureza y textura. Evita la quemadura del hielo, ya que no hay contacto directo del fro con el producto.Mantiene el sabor y frescura de los alimentos, ya que no hay cambios por prdidas de lquidos o grasas.Permite que se compre una mayor cantidad de algn alimento, para luego ir consumiendo poco a poco las cantidades que se vayan necesitando.Otras formas de frenar o bloquear el crecimiento microbiano mediante la reduccin del agua, a la vez que proporcionan sabor a los alimentos, son: Ahumar, aadir sal o azcar.Ahumado:El mtodo de ahumar se basa en la combustin de plantas de modo que el humo incida sobre el alimento. El ahumado desempea varias funciones: colorido, sabor, conservacin y eliminacin de microbios. Se aplica principalmente a los productos como la carne y el pescado gracias a los efectos combinados de la deshidratacin y el efecto antisptico del ahumado.Salar los alimentos:Este mtodo o tcnica de conservacin se basa en presentar un producto alimenticio a la accin de la sal o por difusin directamente en la superficie del alimento (seco) o mediante la inmersin del producto en una solucin salina. Este proceso puede bloquear el crecimiento microbiano. Esta tcnica se utiliza principalmente en el queso, la carne y la conservacin de determinadas especies de pescado (arenque, salmn...). A veces es asociado con la tcnica del ahumado.Recomendaciones:Es importante saber que una dieta que contenga alimentos procesados, ahumados, muy salados o con un alto contenido de grasa, no es recomendada. Como ya hemos hablado en temas anteriores, la dieta de los nios debe ser variada y acorde en cantidades, donde deben estar presentes las protenas, carbohidratos, grasas, vitaminas y minerales de manera balanceada. Por ello todo alimento que este muy procesado le van a hacer falta una cantidad de nutrientes necesarios para su crecimiento y desarrollo. Adems los alimentos muy salados, muy dulces o con un alto contenido de grasa, provocan enfermedades cardiovasculares y crnicas degenerativas como son la diabetes, dislipidemias, sndrome metablico, obesidad, infartos, trombosis, entre otras. Un exceso de sodio en las clulas las debilita y sobrecarga adems de dificultar la absorcin del calcio y el magnesio. El exceso de sodio en la clula produce ansiedad por alimentos salados ya que cuanto ms sodio tenemos en el organismo ms necesitamos para mantener el equilibrio homeosttico celular.

Por ello la gran importancia de ensear desde temprana edad unos buenos y adecuados hbitos alimentarios, que evitaran que nuestros nios padezcan de ninguna enfermedad a lo largo de su vida.Fermentacin:Este proceso se aprovecha de los propios microorganismos presentes en la materia prima, es decir la leche para permitir la conservacin de alimentos, mejorando la calidad nutricional y aumentando las cualidades organolpticas de los alimentos. Se aplica en los productos lcteos como el yogurt y el queso.

El concentrado del azcar: Consiste en agregar azcar a preparados de frutas, evitando la oxidacin del fruto, ya que impide que entre en contacto con el oxgeno del aire, por otra parte, cuando la concentracin del almbar es alta, se mantiene la firmeza del producto. El encurtido: Vara dependiendo de los alimentos, en el caso del avinagrado. Consiste en colocar el alimento previamente en una solucin de agua con vinagre. Ejemplo de ello lo constituye el escabeche, los encurtidos de zanahoria, cebollas, etc. Aditivos qumicos: Consiste en incorporar a los alimentos sustancias qumicas como cidos y sales para prevenir el desarrollo de microorganismos y para cambiar las caractersticas fsicas de los alimentos. La salacin o adicin de sal: Consiste en salar pescados y otros alimentos para matar los grmenes que puedan daarlos, ya que la sal acta como antisptico cuando se emplea en determinadas proporciones. En este caso del pescado salado.

EVALUACIN DE LA CALIDAD DE ALIMENTOSEl HACCP Las siglas corresponden a la designacin inglesa Hazard Analysis and Critical Control Points, es decir "Anlisis de Riesgo y de los Puntos de Control Crticos". El sistema se basa en los siguientes pasos: a) Analizar los posibles riesgos asociados con un alimento. b)Identificar puntos crticos de control en el proceso de produccin de un alimento. c)Establecer medidas preventivas con lmites crticos para cada punto de control. d)Programar procedimientos para monitear los puntos de control. e)Generar acciones correctivas en caso de que el monitoreo muestre un lmite crtico no logrado. f) Establecer un mtodo efectivo para llevar registros que permitan documentar el sistema de Anlisis de Riesgo y Puntos Crticos de Control. g)Aplicar procedimientos para verificar que el sistema funcione correctamente. Todos estos pasos se encuentran respaldados por un criterio cientfico, que asegura su aplicacin. Podemos mencionar entre otras normas abarcadas tambin en este grupo las siguientes: a) TQM (Total Quality Management) "Control Total de la Calidad" y b) B.S (British Standard)Se comprende por todo lo expuesto, la necesidad imperiosa de establecer un riguroso sistema de "control de la calidad".Para finalizar, podemos graficar el sistema total de control de la calidad de un producto alimentario basado de la siguiente manera:

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