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CONDUCTANCIA ELECTROLITICA |
La resistencia de un conductor electrolítico al paso de la corriente se puede determinar mediante La Ley de Ohm, pero es costumbre en vez de hablar de resistencia hacerlo de la conductancia, que es simplemente el recíproco de la resistencia eléctrica. Se sabe que la resistencia de un conductor cualquiera es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de su sección transversal y que según sea la naturaleza y características del conductor así será el valor su propiedad denominada resistividad o resistencia. Es decir, siendo R la resistencia en ohmios, l la longitud en cm, A el área en cm2 y ρ la resistividad o resistencia específica en ohmio-cm. Así como la conductancia electrolítica de un conductor se define como el inverso de su resistencia, la conductancia específica de un conductor se define como el inverso de su resistividad, y puede considerarse como la conductancia de un cubo de un centímetro de arista de cierto material. La conductancia se expresa como el inverso de ohmio y la conductancia específica como el inverso del producto de ohmio por centímetro. Invirtiendo la ecuación para la resistencia de un conductor resulta la ecuación para su conductancia correspondiente siendo L la conductancia electrolítica y Ls la conductancia específica del conductor |
CONDUCTANCIA |
La conductancia está directamente relacionada con la facilidad que ofrece un material cualquiera al paso de la corriente eléctrica. La conductancia es lo opuesto a la resistencia. A mayor conductancia la resistencia disminuye y viceversa, a mayor resistencia, menos conductancia, por lo que ambas son inversamente proporcionales. Además de los conductores y las resistencias, existen otros materiales denominados semiconductores como, por ejemplo, el germanio y el silicio, que permiten el paso de la corriente en un sentido, pero lo impiden en el sentido opuesto. El silicio, sobre todo, se emplea desde hace años para fabricar diodos, transistores, circuitos integrados y microprocesadores, aprovechando sus propiedades semiconductoras. |
Conductancia equivalente ![]() |
Aunque la conductancia específica es una propiedad del medio, al tratar con soluciones electrolíticas se utiliza otra cantidad de mayor significado que es la conductancia equivalente, que se define como: "La conductancia de un volumen de solución que contiene un peso equivalente de la sustancia disuelta cuando se coloca entre dos electrodos paralelos entre sí a una distancia de un centímetro y suficientemente grandes para contener entre ellos toda la solución". Es decir siendo Λ la conductancia equivalente medida en Veq el volumen en cm3 que ocupa un equivalente o volumen equivalente y N la normalidad de la solución. La conductancia equivalente aumenta al diluir la solución. En las soluciones diluidas, los iones conducen mejor la corriente eléctrica, lo cual es efecto de que ha disminuido la atracción interiónica. |
Conductancia equivalente límite |
Kohlrausch fue el primero en señalar que para electrolitos fuertes, la conductancia equivalente
aumenta con la dilución y sus valores se van haciendo análogos al aproximarse la dilución a
concentración cero. Al graficar los valores de la conductancia equivalente en función de la
concentración, y extrapolar a concentración cero, se obtiene la denominada conductancia
equivalente límite. siendo λ°+y λ°-, las conductancias iónicas equivalentes límites del catión y del anión respectivamente. Considerando los números de transporte, podemos escribir que: λ°+= t°+ |
Gráfica de conductividad contra concentración |
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Movilidad Iónica |
Se define como mobilidad iónica, la velocidad absoluta de un ión, en cm/s, cuando está sometido a un gradiente de potencial de un voltio/cm. Se puede demostrar la relación entre la conductancia equivalente y las mobilidades iónicas de catión y anión en una solución obteniéndose la ecuación siendo μ+ y μ- las mobilidades iónicas de catión y anión, respectivamente, en unidades de cm/volseg. A dilución infinita, la ecuación se convierte en que permite, por comparación, expresar que: Las mobilidades iónicas límites son calculadas con ayuda de estas ecuaciones, generalmente a 25°C
El paralelismo de las mobilidades con las conductancias es manifiesto. En efecto, como es fácil
comprender, a igualdad de carga transportada, los iones con mayor mobilidad conducen mejor la
corriente. Además, la posibilidad de que los iones del agua salten de una a otra molécula, explica
razonablemente su mayor velocidad de desplazamiento. |
FACTORES QUE AFECTAN LA MOVILIDAD IONICA |
La variación de Λ se debe en parte a las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre los iones individuales sodio y cloruro a concentraciones finitas. Si la solución del electrolito no es infinitamente diluida, los iones se retrasan en su movimiento debido al efecto electroforético y al efecto de relajación o asimetría. El efecto electroforético se debe al movimiento de la atmósfera de iones de carga opuesta que rodean al ion. Esta atmósfera de iones arrastra moléculas de solvente; el movimiento del ion es retardado así por el flujo de solvente en sentido opuesto. El efecto de relajación o asimetría también debe su origen al movimiento de la atmósfera iónica que rodea a una partícula determinada. Pero, en este caso, el movimiento del ion es retardado por la carga de signo opuesto que se acumula detrás de la partícula en movimiento debido a que la atmósfera iónica no tiene tiempo de ajustarse para permanecer distribuida esféricamente alrededor del ion. |
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