Sin ttulo de diapositiva

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Conductimetría
Algunas anotaciones generales I
- Conductimetría Técnica analítica de
determinación que se basa en la medida de la
conductividad eléctrica (opuesto de la
resistencia) de una disolución como forma de
determinar su concentración iónica (la relación
entre conductividad y concentración iónica es
lineal a bajas concentraciones) - Conductividad
eléctrica (?S cm-1) Capacidad de una disolución
para transportar una corriente eléctrica - Es
una técnica de corriente nula donde no se origina
electrolisis (Mn ne- ? M) ya que se aplica
corriente alterna
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Conductimetría
Algunas anotaciones generales II
La conductividad depende de - nº de iones en
disolución - La carga iónica - La movilidad de
los iones - El disolvente - La
temperatura Usos - Medidas de conductividad
directa - Valoraciones conductimétricas ? Se
pueden valorar 1) disoluciones diluidas 2)
Ácidos débiles 3) Metales que formen complejos
débiles
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Instrumentación
- Se usa una celda electroquímica (dos electrodos
entre los que se aplica una diferencia de
potencial), conectada a un medidor de
conductividad donde k es la conductividad, I
la intensidad de corriente medida, l la distancia
entre los electrodos, E el potencial aplicado y A
el área de los electrodos - La distancia entre
los electrodos y su tamaño vendrá determinada por
la conductividad de la disolución
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Observación importante
Si hay que utilizar agua (p.e. en valoraciones
para diluir la muestra) el agua ha de ser de gran
pureza (baja conductividad) ya que de lo
contrario la señal de fondo sería muy grande y
podríamos salirnos de la zona lineal ? La
pendiente baja ? A una misma variación de
concentración corresponde una variación menor de
conductividad ? Pequeñas variaciones de
concentración no son detectables
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Medidas de conductividad directa
Objetivo Medir el contenido iónico total de la
disolución Aplicaciones 1) Determinación de la
pureza de un agua potable (conduct. agua pura
5?10-8 ?-1cm-1) 2) Determinación de efluentes de
industria 3) La monitorización de disoluciones
que contienen sólo un tipo de electrolito Calibra
ción Patrón de KCl 0.010 M o 0.100 M ? Se
conocen exactamente su conductividad y
concentración
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Valoraciones conductimétricas
Tipos 1) Ácido-base 2) Precipitación
3) Complejos Nota No puede ser redox
porque estas valoraciones se desarrollan
normalmente en medio ácido ? gran señal de fondo
debida a los H (es el ion de mayor conductividad)
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Valoraciones ácido-base
Ácido fuerte y base fuerte
Ej. Valoración de HCl con NaOH HCl NaOH ?
NaCl H2O
gráfica 1
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Valoraciones ácido-base
Ácido fuerte y base débil
Ej. Valoración de HCl con NH4OH HCl NH4OH ?
NH4Cl H2O Nota La conductividad no
asciende tras el punto de equivalencia porque el
NH4OH no se disocia por efecto del ion común
gráfica 2
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Valoraciones ácido-base
Ácido moderadamente débil y base fuerte
Ej. Valoración de Ácido acético (Ka?10-5) con
hidróxido sódico (gráfica 3) AcH NaOH ? NaAc
H2O Conclusión Es fácil valorar ácidos
moderadamente débiles y diluidos - Cuando el
ácido está concentrado ? Método de Richelato y
Davies
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Ácido moderadamente débil (concentrado) y base
fuerte
Método de Richelato y Davies
Procedimiento 1) Se toman dos alícuotas de la
muestra 2) Se utilizan dos valorantes que posean
un ion con la misma conductividad pero que uno
sea un electrolito fuerte y el otro débil Ej.
Ácido acético 0.1 M con KOH (?0(K)73.5) y NH4OH
(?0(NH4)73.4)
gráfica 5
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Valoraciones ácido-base
Ácido débil y base fuerte
Ej.Ácido bórico (Ka10-10) con hidróxido
sódico BO2H NaOH ? BO2Na H2O Nota
Se puede considerar que los protones no
contribuyen a la conductividad
gráficas 6
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Valoraciones ácido-base
Ácido débil y base débil
Ej. Ácido bórico con hidróxido amónico BO2H
NH4OH ? NaBO2 H2O Notas - En el
último tramo la conductividad no aumenta debido
al efecto del ion común - En cualquier otra
técnica el PE de esta valoración se detectaría
muy mal
Determinación potenciométrica
gráfica 7
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(No Transcript)
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Valoraciones ácido-base
Valoración de una mezcla de ácidos
Ej. Ácido clorhídrico y ácido acético con base
fuerte. Gráfica 8 HCl HAc NaOH ? NaCl NaAc
H2O Nota Los PE se aprecian mejor por
conductimetría
gráfica 8
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Valoraciones ácido-base
Valoración por desplazamiento
Fundamento Formación de compuestos poco
disociados Uso Valoración de sales sales Ej.1)
NH4Cl con NaOH NH4Cl NaOH ? NaCl NH4OH (comp.
poco disociado) Ej. 2) Acetato sódico con
HCl NaAc HCl ? NaCl HAc (comp. poco
disociado)
gráfica 10
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Valoraciones por precipitación
Ej. Cloruro sódico con nitrato de plata NaCl
AgNO3 ? AgCl? NaNO3 Nota El PE no
es un pico nítido debido a que el Ps de AgCl no
es muy pequeño (10-10) y por tanto su disociación
redondeará el PE ? Cuando el Ps sea más pequeño
el pico será más agudo
gráfica 11
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Valoraciones complexométricas
Fundamento Formación de complejos muy estables
(normalmente de AEDT) Uso Determinación de iones
metálicos Ej. Valoración de un ion metálico
(M2) con la sal disódica del AEDT M2 YH2Na2 ?
YM2- 2H 2Na Notas - La
conductividad depende fundamentalmente de los
H - El descenso en el PE es debido a la reacción
YH22- H ? YH3-
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Aplicaciones de la conductividad
- Determinar la concentración iónica total
(contenido en sales) para evaluar su influencia
sobre 1) Equilibrios químicos (se afectan por
variación en la fuerza iónica) 2) Aspectos
fisiológicos en plantas y animales (Ej. El
contenido en sales minerales afecta al
desarrollo) 3) Tasas de corrosión (La corrosión
se favorece a elevadas concentraciones
salinas) - Evaluar la evolución de un ecosistema
- Evaluar la calidad de un agua - Determinación
de la salinidad