Instituto
de Química
RELATÓRIO
CONDUTIVIDADE DE LÍQUIDOS E SOLUÇÕES AQUOSAS
Salvador –
2013
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1. Introdução
A corrente elétrica pode ser entendida como o
movimento ordenado de partículas eletricamente carregadas que circulam por um
condutor, quando entre as extremidades desse condutor há uma diferença de
potencial, ou seja, tensão. Em outras palavras, a tensão elétrica pode ser
entendida como uma "força" responsável pela movimentação de elétrons.
Os elétrons e a corrente elétrica não são
visíveis a olho nu, mas podemos comprovar sua existência conectando, por
exemplo, uma lâmpada a um terminal de geração de corrente elétrica.
A condutividade elétrica tem por princípio
especificar a capacidade que uma substância tem de conduzir fluxos de cargas
entre os íons. Classificando-as em eletrolíticas ou
não-eletrolíticas.Substâncias eletrolíticas são as que, dissolvidas em
solvente, fornece íons à solução. Tais soluções conduzem melhor a eletricidade
que os solventes puros.Substâncias não eletrolíticas não liberam íons em solução.
Na dissociação o qual os íons são liberados
quando se dissolve a um soluto, fornecendo íons à solução, uma substancia que
não é eletrólito não libera íons na solução á medida que se dissolve e assim
não influencia a condutividade do solvente. Substancias iônicas no estado
sólido não conduz eletricidade, no estado fundido ou dissolvida conduz eletricidade.
Entre os terminais do filamento da lâmpada caso
exista uma diferença de potencial, com circulação de uma corrente elétrica, a
lâmpada irá brilhar.
Este relatório tem por objetivo, verificar através
de um circuito elétrico a condução ou não de eletricidade de algumas soluções
observando os diferentes efeitos para a passagem de corrente elétrica
provenientes da natureza do condutor e da intensidade da corrente, verificar
também a diferença de comportamento de diferentes compostos com relação a condutividades
elétrica, tendo como base a concentração, o grau
de ionização e a natureza do solvente, bem como, compreender as forças
intermoleculares e sua interferência na interação entre os materiais.
2. Procedimento
Experimental
2.1. Materiais
e Equipamentos
Materiais:
·
Béquer de 50 ml
·
Copinhos de café para as soluções.
·
Pissita
·
Sistema de condução de corrente elétrica com
lâmpada
Reagentes:
·
Agua da torneira, 10 ml,
·
Agua destilada, 10 ml,
·
NaCl sódio.
·
Solução de ácido acético;
·
Solução de acido clorídrico, 10 ml,
·
Solução de bicarbonato de sódio-1 mol\L,
·
Solução de cloreto de sódio-1 mol\L,
·
Solução de Hidróxido de sódio-1 mol\L,10 ml,
·
Solução de sacarose diluição;
·
Vinagre comercial;
3.2. Procedimentos
Etapa A - Verificação da condutividade
de alguns líquidos e de soluções aquosas:
1. Confira o
circuito elétrico composto por uma lâmpada incandescente.
2. Lave os fios
desencapados do circuito elétrico com água destilada.
3. Coloque 10 mL
de cada solução nos béqueres ou copinhos para o experimento e rotule-os.
4. Escolha uma
primeira amostra e introduza os terminais desencapados.
5. Registre o
brilho da lâmpada
(intensidade
luminosa: forte, média ou fraca).
6. Lave os
terminais do fio com água destilada e repita o procedimento para as demais
amostras.
7. Introduza o
terminal em uma amostra de NaCl sólido.
8. Procure
organizar numa tabela as substâncias testadas.
Obs. Para
verificar a intensidade luminosa, verifique o brilho da lâmpada sem introduzir
nas amostras de estudo! Sempre limpe os terminais com água destilada.
Etapa B - Importância do solvente na
ionização ou dissociação dos eletrólitos:
9. Coloque 10 mL
de água destilada em um béquer de 50 mL e verifique acondutividade elétrica.
10. Adicione 5
mL da solução de ácido acético e agite com bastão de vidro até a completa
dissolução. Verifique a condutividade elétrica da solução.
11. Repita o
procedimento, utilizando 10 mL, 15mL e 20 mL do ácido acético.
12. Procure
organizar numa tabela as amostras testadas.
3. Resultados
e Discussão
Os
resultados observados em comparação com a literatura.
Etapa A
Líquidos e soluções
aquosas analisadas
|
Intensidade luminosa
observada
|
Intensidade luminosa
descrita na literatura
|
Água da torneira
|
Não Houve
|
Não Há Condutividade
|
Ácido Clorídrico
|
Forte
|
Alta Condutividade
|
Hidróxido de Sódio
|
Forte
|
Alta Condutividade
|
Cloreto de Sódio
|
Forte
|
Alta Condutividade
|
Sacarose
|
Não Houve
|
Não Há Condutividade
|
Ácido Acético
|
Fraca
|
Baixa Condutividade
|
Bicarbonato de Sódio
|
Média
|
Condutividade Média
|
Vinagre Comercial
|
Fraca
|
Baixa Condutividade
|
Cloreto de Sódio (Sólido)
|
Não Houve
|
Não Há Condutividade
|
A
condutividade elétrica tem por princípio especificar a capacidade que uma
substancia tem de conduzir fluxos de cargas entre os íons. Classificando-as em
eletrolíticas ou não-eletrolíticas.
Substancias
eletrolíticas são as que, dissolvidas em solvente, fornecem íons à solução.
Tais soluções conduzem melhor a eletricidade que os solventes puros.
Substancias
não-eletrolíticas não liberam íons em solução, portanto não influenciam na
condutividade do solvente.
Observou-se
que na experiência a etapa A, ocorreu como esperado na literatura, com
variações na intensidade da luz emitida pela lâmpada. Assim, as soluções de
ácido clorídrico, hidróxido de sódio e cloreto de sódio aquoso apresentaram
alta condutibilidade e intensidade luminosa elevada por conta destes serem
eletrólitos fortes, no caso, do ácido clorídrico há a sua total dissociação e a
liberação de ions H+ e Cl-.
Para a
bicarbonato de sódio que apresentou intensidade luminosa média, entende-se que
este é um eletrólito fraco, no entanto, devido a uma maior concentração puderam
conduzir eletricidade e emitir luz mais intensa que os demais eletrólitos
fracos.
O Ácido
acético e o vinagre comercial são eletrólitos fracos, não dissociado totalmente
e liberando uma pequena quantidade de íons,até atingir o equilíbrio químico.
No caso
da água destilada, água da torneira, sacarose e cloreto de sódio (solido) não
houve condutividade. Isso por que na água destilada e água da torneira a
quantidade de moléculas de água que se dissociam é considerada desprezível,
caracterizando-as como não eletrólitos. Não houve condutividade na sacarose aquosa não dissociou íons
suficientes para que fosse emitida alguma luz.
No caso
do Cloreto de Sódio Solido, não emitiu nenhuma luz devido aos íons não terem
mobilidade para transportar a energia elétrica para o outro terminal.
Etapa B
Segue
tabela adquirida através do experimento.
Soluções Aquosas Analisadas
|
Intensidade Observada
|
Intensidade Descrita na Literatura
|
10ml de Agua destilada e 5ml de Ácido Acético
|
Muito Fraca
|
Com o aumento a concentração, aumenta-se também a
intensidade luminosa.
|
10ml de Agua destilada e 10ml de Ácido Acético
|
Pouco Fraca
|
|
10ml de Agua destilada e 15ml de Ácido Acético
|
Fraca
|
|
10ml de Agua destilada e 20ml de Ácido Acético
|
Fraca/ Media
|
Na etapa
B pode-se perceber que o ácido acético, mesmo sendo um eletrólito fraco,
apresenta variação na condutividade, assim, com o aumento da sua concentração
há também maior intensidade da luz emitida (uma vez que aumenta a quantidade de
íons dissociados).
4. Conclusão
As
substancias analisadas que apresentaram eletrólitos fracos, na sua forma
pequenas quantidades de íons na solução ou nenhuma ionização, obtiveram baixa
ou nenhuma capacidade de condução elétrica (condutividade). As substancias com
eletrólitos fortes, que apresentaram em sua forma grande quantidade de íons na
solução, obtiveram alta capacidade de condutividade.
De acordo
com os resultados obtidos, as bibliografias utilizadas e comparações, provou-se
os princípios da condutividade elétrica que consistem em especificar a
capacidade que a substância tem de conduzir fluxos de cargas entre íons,
podendo ser esta, muito condutiva, pouco condutiva ou não condutiva, dependendo
do tipo de soluto, do solvente, da concentração utilizada e também da posição
em que os eletrodos se encontram.
Através
da experiência, foi possível verificar o comportamento dos diferentes compostos
com relação a sua condutividade elétrica, portanto alcançou-se os objetivos e agregou-se
uma quantidade satisfatória de novos conhecimentos.
Sabendo-se
que a condutividade da solução, isto é, se ela tem eletrólitos fortes ou fracos
é possível determinar com maior especificidade a sua aplicação pratica,
portanto, é de uma importância entender as forças intermoleculares e a suas
interferências nos materiais.
5. Referências
KOTZ, J.C.; TREICHEL Jr,P.M. Química geral
e reações químicas. 5.ed. São Paulo: Thomson Learning, 2006.
ROSSI, A.V. et. al. Grupo de pesquisa em Química Analítica e
Educação, experimento ii: condutividade elétrica de alguns
materiais. Unicamp, Campinas SP, 2010
Disponível em: <http://www.gpquae.iqm.unicamp.br/experimentos/E3.pdf>
Acesso em 16 de Julho de 2013.
___________ Grupo
de pesquisa em Química Analítica e Educação, Unicamp, Campinas SP,
2010 Disponível em: <http://www.gpquae.iqm.unicamp.br/experimentos/E1.pdf>
Acesso em 16 de Julho de 2013.
RUSSEL,J.B. Química geral. 2.ed. São
Paulo: Makron Books, 1994. V.1.
SCHIEL, Diethich. Et. Al. Apoio ao estudo de físico – química no
ensino fundamental e médio. Eletrólitos e não- eletrólitos. USP, São Carlos
SP. Disponível em <http://educar.sc.usp.br/quimapoio/eletrolitos>
Acesso em 18 de Julho de 2013.
6. Anexos
Questões
1. Analisando a tabela da etapa A o que se pode concluir
das substâncias testadas?
Para que
um reagente conduza eletricidade, deve liberar e apresentar íons imobilizados
na solução.
2. Analisando a tabela da etapa B o que se pode
concluir das amostras testadas?
Como a
quantidade de água eram constante, a medida que adicionava ácido acético,
aumentava a concentração da solução, que por sua vez apresentava cada vez mais
íons dissociados para a condução de energia.
3. Explique o fato do sal puro não ter acendido a
lâmpada enquanto sua solução sim?
O sal
puro (sólido) não conduz eletricidade porque não possui íons imobilizados, mas
quando está em solução apresenta íons livres e assim conduz eletricidade e
permiti a lâmpada ser acesa.
4. Como os íons conduzem corrente elétrica?
Apresente se possível um esquema explicativo. Para que um reagente conduza
eletricidade, deve liberar e apresentar íons mobilizados na solução.
Quando há
dissolução, íons são retirados do reticulo cristalino pelos dipolos de água.
Por isso a solução resulta num conteúdo com íons, que estão rodeados por um
conglomerado de moléculas de água hidratantes.
