FQ-Engel

434 CAPÍTULO 17 Fenómenos de transporte
FIGURA 17.22
La conductividad molar frente a la
raíz cuadrada de la concentración para
tres electrolitos fuertes: HCl, KCl y
NaCl. Las líneas continuas son los
ajustes de la ley de Kohlrausch
[Ecuación (17.73)].
0.04
HCl
Λ m (Sm 2 mol –1 )
0.02
KCl
NaCl
0
0 0.15 0.3
(c/c o ) 1 2
v +
v −
m
En la Ecuación (17.74), y son el número de especies cargadas positiva y negativamente,
respectivamente, en el peso fórmula de un electrolito. Por ejemplo, v +
= v −
=1 para
el NaCl, correspondiendo a Na + y Cl − . La conductancia iónica equivalente de los cationes
y aniones se denotan por l +
y l − , respectivamente y representa la conductividad de un
constituyente iónico individual del electrolito. La Ecuación (17.74) se conoce como ley de
migración independiente de los iones y establece que en condiciones diluidas la conductividad
molecular de un electrolito es igual a la suma de las conductividades de los constituyentes
iónicos. La Tabla 17.2 proporciona las conductividades molares de varios iones en
disolución acuosa.
PROBLEMA EJEMPLO 17.11
¿Cuál es la conductividad molar esperada a dilución infinita para el MgCl 2
?
Solución
Usando la Ecuación (17.44) y los datos proporcionados en la Tabla 17.2:
0
m
( MgCl ) = 1l( Mg2
+ ) + 2l( Cl
− )
2
= ( 0. 0106 Sm2 mol−
1) + 2( 0.
0076 Sm2 mol−
1)
0. 0258 Sm mol
=
2 −1
Como se determina por una representación de la conductividad frente a (c/c 0
) 1/2 ,
0
para el MgCl 2
es igual a 0.212 S m 2 mol −1 m . La comparación de este valor a la
conductividad molar esperada calculada anteriormente demuestra que el MgCl 2
se comporta como un electrolito fuerte en disolución acuosa.
¿Cuál es el origen de la dependencia de c 1/2 establecida en la ley de Kohlrausch? En las
Secciones 10.3 y 10.4 se demostró que la actividad de los electrolitos demuestra una dependencia
similar de la concentración y esta dependencia se relaciona con el apantallamiento
dieléctrico, como expresa la ley límite de Debye-Hückel. Esta ley establece que el logaritmo
natural de la actividad iónica es proporcional a la raíz cuadrada de la fuerza iónica de la disolución
o concentración de iones. Un ion en disolución se caracteriza no sólo por el ion en