Mecanismo de Condutância
Produzido por Marcelo BrillantinoTeoria
Fala aí galera! Partiu dar aquela estudada em mecanismo de condutância, beleza? Vamo que vamo!
Bom, pra chegar aqui a gente já entendeu tudo sobre condutância, lei de condutância e etc… né?
Show! Mas antes da gente ver a equaçãozinha que vamos usar, é muitoooo importante saber de alguns conceitos que nos leva até ela!
Atrito ou Arraste do Solvente
O atrito é nosso velho conhecido lá da física… E aqui ele vai ter exatamente o mesmo significado, ok? É uma força que tenta impedir o movimento, no nosso caso aqui esse movimento é dos íons… Tranquilo?
Quando temos uma ddp aplicada, os íons são acelerados para entrar em movimento e para conseguir ele precisa vencer o atrito. Se a gente estiver em um meio viscoso estacionário, essa força de atrito pode ser calculada pela Lei de Stokes da seguinte forma:
Efeito de Relaxação
Olha só, nosso amigo Debye-Huckel em uma teoria que diz o seguinte: o íon tem uma nuvem iônica em volta dele que é simétrica, beleza? A carga dessa nuvem é igual e oposta a carga do íon central, quando a gente aplica uma ddp na solução, o íon central vai se mover em direção ao eletrodo que tem a carga oposta a dele… assim olha:
Mas lembra da nuvem iônica? ela não vai ser atraída pelo eletrodo, já que suas cargas serão iguais… Então a nuvem que tinha uma simetria esférica vai se deformar, por causa da força de repulsão, mas isso vai gerar um acúmulo de carga de um lado que vai durar algum tempo até que a nuvem volte ao seu estado normal, esse tempo é o tempo de relaxação.
Essa deformação na nuvem que é criada por um tempo vai retardar o movimento do íon que está indo para o eletrodo, isso faz com que a condutância dele seja reduzida, e é esse efeito que chamamos de efeito de relaxação.
Efeito eletroforético
Esse efeito aqui é mais uma prova daquela nuvem iônica que falamos ali em cima. Lembra de interações intermoleculares? Então, a interação do íon com o solvente é do tipo íon-dipolo, isso quer dizer que quando o íon está se movendo ele vai arrastando o solvente juntinho com ele… Maasss a nuvem iônica faz o solvente ser arrastado na direção contrária e assim faz nosso íon se mover mais lento.
Além disso, o efeito eletroforético, impede que o solvente seja tratado como um meio viscoso e estacionário, né? Porque a gente acabou de ver que ele vai se mover também!
Show de bola! Esses conceitos aí foram super importantes, porque foi através deles que Debye e Huckel desenvolveram equações que representam as forças externas que atuam sobre o íon central, e em 1926 o Lars Onsager aperfeiçoou todo o estudo e chegou nessa equaçãozinha aqui:
Esse e aí são as constantes de Onsager, elas são tabeladas e esse é a nossa concentração.
Essa equação se baseia em uma dissolução completa… E se não for completa? Bom, nos casos que temos eletrólitos fracos os efeitos que vimos antes, de relaxação e eletroforéticos, vão ser desprezados, e aí é só usar a equação de condutividade molar, que vimos na parte anterior, a equação de Kohlrausch, só pra relembrar:
E no caso de uma dissociação incompleta? Aí a gente usa uma outra equação. Esse tipo acontece em eletrólitos univalentes em soluções muito diluídas e a gente usa essa equação aqui:
Ela é conhecida como equação de Debye-Huckel-Onsager, mostra pra gente que a condutividade molar em função da raiz da concentração, é uma função que depende da natureza do solvente e da temperatura.
Belezinha? Agora que vimos toda essa parte de mecanismo de condutância vamos partir para fixar esse conteúdo com exercícios?