Hittorf e métodos de limite em movimento para determinação do número de transporte

O número de transporte de um íon, indicado por "T", representa a fração da corrente total transportada por esse íon durante a eletrólise. Esses números são cruciais para entender o movimento de íons em uma solução eletrolítica e são determinados usando vários métodos, dois dos quais são:

1. Método de Hittorf:

Este método envolve analisar as alterações na concentração de eletrólito ao redor dos eletrodos após a eletrólise. Aqui está um colapso passo a passo:

a) Configuração experimental:

* É usada uma célula eletrolítica com dois compartimentos separados por um diafragma poroso.
* Os eletrodos estão imersos na solução eletrolítica e uma corrente direta é passada através da célula por uma duração específica.
* A solução eletrolítica em ambos os compartimentos é analisada antes e após a eletrólise para determinar as mudanças de concentração.

b) Princípio:

* O número de transporte de um íon é determinado pela análise da alteração na concentração do eletrólito em torno dos eletrodos.
* A mudança na concentração reflete a migração de íons durante a eletrólise.
* A razão entre a alteração na concentração do íon em torno de um eletrodo e a mudança total na concentração fornece o número de transporte desse íon.

c) Cálculos:

* O número de transporte do cátion, t+, é calculado como:
t+ =(alteração na concentração de cátions no compartimento do ânodo)/(alteração total na concentração de eletrólito)
* Da mesma forma, o número de transporte do ânion, t-, é calculado como:
t- =(alteração na concentração de ânion no compartimento do cátodo)/(mudança total na concentração de eletrólito)
* Observe que t + + t- =1, refletindo a corrente total transportada por ambos os íons.

2. Método de limite em movimento:

Este método envolve observar o movimento de um limite entre duas soluções durante a eletrólise. O limite é normalmente estabelecido entre uma solução colorida contendo o íon de interesse e uma solução incolor contendo um íon diferente.

a) Configuração experimental:

* Um tubo vertical com um material não condutor (por exemplo, vidro) é preenchido com duas soluções:a solução de interesse que contém um íon colorido na parte inferior e uma solução incolor contendo um íon diferente na parte superior.
* Os eletrodos são colocados em cada solução e uma corrente direta é passada através do tubo.
* O limite entre as duas soluções se move à medida que a eletrólise prossegue e seu movimento é observado e medido.

b) Princípio:

* O movimento da fronteira reflete a migração do íon colorido.
* A taxa de movimento do limite é proporcional ao número de transporte do íon colorido.
* O número de transporte é calculado usando a distância movida pelo limite e a corrente passada.

c) Cálculos:

* O número de transporte do íon colorido é calculado como:
t =(distância movida por limite * Faraday Constant) / (atual * tempo * Concentração do íon colorido)

Vantagens e desvantagens:

| Método | Vantagens | Desvantagens |
| --- | --- | --- |
| Método de Hittorf | Configuração simples, relativamente barata | Demorado, difícil de analisar mudanças de concentração com precisão |
| Método de limite em movimento | Determinação mais precisa dos números de transporte | Requer configuração especial, limitada a certos eletrólitos |

Ambos os métodos têm suas vantagens e desvantagens, e a escolha do método depende do eletrólito específico que está sendo estudado e da precisão desejada.