Probl.21.20, Físico-química, Atkins, V. 2, 8a. Ed. A.K. Srivastava, R.A.Samant e S. D. Patankar (J. Chem. Eng. Data 41, 431 (1996)) mediram a condutividade de diversos sais em uma mistura binária de solventes: água e 1,3-dioxolan-2-ona (carbonato de etileno), que é um solvente dipolar aprótico. Os resultados obtidos a
numa solução de NaI a
ponderais do carbonato de etileno foram:
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32,02 | 20,28 | 12,06 | 8,64 | 2,85 | 1,24 | 0,83 |
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50,26 | 51,99 | 54,01 | 55,75 | 57,99 | 58,44 | 58,67 |
Verifique se a condutividade molar segue a lei de Kohlrausch e determine a condutividade molar limite. Determine o valor de
da lei de Kohlrausch.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente verificar se a condutividade molar (
) do NaI em uma mistura de solventes segue a lei de Kohlrausch. Além disso, precisamos determinar a condutividade molar limite (
) e o valor de
dessa lei. Para isso, vamos usar os conceitos de condutividade elétrica e como ela varia com a concentração do eletrólito na solução.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a lei de Kohlrausch. Essa lei diz que a condutividade molar (
) de um eletrólito em solução pode ser expressa pela equação:
Aqui,
é a condutividade molar limite,
é uma constante que depende do eletrólito e do solvente, e
é a concentração do eletrólito.
Passo 3
Nosso próximo passo é verificar se os dados fornecidos seguem essa relação linear. Para isso, vamos plotar
versus
. Se os pontos formarem uma linha reta, então a condutividade molar está de acordo com a lei de Kohlrausch.
Primeiro, vamos calcular
para cada valor de concentração:
Passo 4
Após calcular
, vamos plotar os valores de
em função de
. Se a relação for linear, podemos ajustar uma reta da forma:
Nesse ajuste, a interceptação no eixo
quando
nos dará
, e o coeficiente angular será
.
Passo 5
Depois de ajustar a reta aos dados, obtemos os valores de
e
. Esses valores representam, respectivamente, a condutividade molar na concentração infinita (quando a concentração do eletrólito tende a zero) e a constante
que caracteriza a diminuição da condutividade com o aumento da concentração.
Resposta
A condutividade molar do NaI na mistura de solventes segue a lei de Kohlrausch. A condutividade molar limite é aproximadamente
e o valor da constante
da lei de Kohlrausch é
.