A condutividade (k) de uma solução está diretamente ligada ao número e tipo de íons nela dissolvidos. Eletrólitos fortes e íons com cargas mais altas conduzem eletricidade com mais eficiência. Abaixo está um guia passo a passo claro para determinar k usando condutividade e concentração molar.
Etapa 1:Obtenha a Condutividade Molar (Λm )
Λ
m é uma constante que representa a condutividade de uma solução infinitamente diluída. É a soma das condutividades molares do cátion e do ânion, sendo o valor do ânion subtraído devido ao seu sinal negativo. Os valores teóricos são normalmente provenientes de tabelas de referência.
Etapa 2:Medir o volume da solução
Registre o volume total da solução em litros, após o eletrólito estar totalmente dissolvido. A precisão aqui é crítica porque influencia diretamente os cálculos de concentração.
Etapa 3:Calcular moles de eletrólito
Pese o eletrólito em gramas e divida pelo seu peso molecular para obter o número de moles (n).
Etapa 4:Determinar a concentração molar (C)
A concentração é expressa em moles por litro:
C =n / V , onde V é o volume da Etapa 2.
Etapa 5:Calcular a condutividade (k)
Multiplique a condutividade molar pela concentração molar:
k =Λm ×C . O resultado é a condutividade da solução em S·m⁻¹.
Coisas que você precisa
- Condutividades molares para todas as espécies iônicas envolvidas
- Volume preciso da solução (litros)
- Gramas do eletrólito adicionado
- Peso molecular de cada espécie iônica
- Grau de dissociação (α) para eletrólitos fracos, se aplicável
TL;DR
Para eletrólitos fortes, basta multiplicar a condutividade molar pela concentração molar. Eletrólitos fracos requerem a constante de dissociação (α) para ajustar Λ
m antes de aplicar a mesma fórmula.
Considerações importantes
Em altas concentrações, mesmo eletrólitos fortes podem se comportar como eletrólitos fracos devido ao emparelhamento iônico ou à precipitação. A temperatura afeta tanto a solubilidade quanto a viscosidade, alterando a condutividade. Ao misturar vários eletrólitos, esteja ciente de que as interações cruzadas entre os íons podem formar pares de eletrólitos fracos, complicando o cálculo.