Condutividade – lei de Kohlrausch e titulação condutimétrica

QuímicaÁcidos, bases e titulaçãoIdades 16–17

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Uma prática virtual com um condutivímetro. Na tela Célula de condutividade, mude o eletrólito e sua concentração, leia a condutividade σ, teste a lei de Kohlrausch σ = Σλᵢ[Xᵢ], compare a condutividade molar de eletrólitos fortes e fracos e construa uma curva de calibração de NaCl para achar a concentração de sal de duas amostras de água. Na tela Titulação, adicione NaOH a HCl ou a ácido etanoico, NH₃ a HCl, AgNO₃ a NaCl ou Ba(OH)₂ a H₂SO₄, anote σ em função do volume em tabela e gráfico e encontre o ponto de equivalência onde duas retas se cruzam.

Aula: Eletrólitos e condutividade: eletrólitos fortes e fracos, condutividade molar, lei de Kohlrausch, titulação condutimétrica

O que mostra

Uma solução conduz eletricidade porque seus íons se movem num campo elétrico. A condutividade σ é a soma das contribuições de todos os íons: σ = Σλᵢ[Xᵢ], em que λᵢ é a condutividade molar iônica (lei da migração independente de Kohlrausch). H⁺ e OH⁻ conduzem muito melhor que os outros íons. Eletrólitos fortes estão totalmente ionizados, e σ cresce quase em proporção à concentração; eletrólitos fracos, como o ácido etanoico, ionizam-se só em parte. Numa titulação condutimétrica, íons são trocados por outros ou removidos, e σ segue duas retas que se cruzam no ponto de equivalência, sem indicador.

Como usar

Na aba Célula de condutividade, escolha uma Solução, ajuste a Concentração e clique em Anotar. Anote o cloreto de sódio em várias concentrações para a curva de calibração; depois, as amostras de água A e B. Mude o Gráfico para Λm em função de √c (Kohlrausch) para comparar eletrólitos fortes e fracos. Na aba Titulação, escolha a Titulação, adicione titulante com + 1,0 mL ou Adicionar 1 mL automático e anote σ após cada adição. Marque Ajustar duas retas para achar o volume de equivalência.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Célula de condutividade, lei de Kohlrausch, Titulação condutimétrica
  • Solução na célula Ácido clorídrico HCl, Hidróxido de sódio NaOH, Cloreto de potássio KCl, Cloreto de sódio NaCl (padrão), Nitrato de prata AgNO₃, Etanoato de sódio CH₃COONa, Ácido etanoico CH₃COOH (fraco), Amônia NH₃ (fraca), Amostra de água A, Amostra de água B
  • Concentração do eletrólito 0,1–100 mmol/L
  • Titulação HCl titulado com NaOH, CH₃COOH titulado com NaOH, HCl titulado com NH₃, NaCl titulado com AgNO₃, H₂SO₄ titulado com Ba(OH)₂
  • Concentração da solução titulada (20,0 mL) 0,01–0,2 mol/L
  • Concentração do titulante na bureta 0,05–0,2 mol/L
  • Adicionar 180 mL de água destilada ao béquer
  • Ocultar a concentração da solução titulada

Perguntas para explorar

  1. Por que σ diminui no início quando se adiciona hidróxido de sódio ao ácido clorídrico, se íons estão sendo adicionados?
  2. Por que a condutividade chega quase a zero quando o hidróxido de bário neutraliza o ácido sulfúrico?
  3. Por que é preciso uma curva de calibração para achar a concentração de sal de uma amostra de água?

Ideias para a aula

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