El Numero de Transporte

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El numero de transporte (o número de transferencia) de un ion B (t B ) se define como la fracción de corriente que transporta: t B I B I Ec. 1 Donde I B es la densidad de corriente del ion B y I es la densidad de corriente total. El número de transporte de un ion se puede calcular a partir de su movilidad. La suma de los números de transporte de todas las especies iónicas en una disolución debe ser igual a 1. t + ¿+t ¿=1¿ ¿ Ec. 2 Para una disolución que contiene solo dos tipos de iones el número de transferencia se determinara como: t + ¿¿ = I+¿¿ I +¿+I¿¿ ¿ ¿¿ Ec. 3 Es decir el número de transferencia de los respectivos iones (Cationes o Aniones) se ve determinado por la corriente total que transportan en conjunto. La determinación del número de transporte por el método de Hittorf consiste en determinar al cabo de un tiempo (T), una vez realizada la electrolisis respectiva, la concentración de cada ion y con ello calcular el número de transferencia. Para ello se tiene en cuenta que en la región central de la celda electrolítica se establece un equilibrio en el fuljo de iones, por tanto se establecerá una variación en el número de iones ( ∆n) la cual la definiremos como: ∆n +¿¿ =V ( C inicial C final ) ¿ Ec. 4 Donde la ecuación 4 se aplica tanto para el cátodo como para el ánodo. Ahora tenemos que la variación de cargas esta ligada a la intensidad de corriente transportada por los iones: ∆n +¿¿ = q+¿¿ F = I+¿¿ F ¿¿¿ Ec. 5

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El numero de transporte (o nmero de transferencia) de un ion B (tB) se define como la fraccin de corriente que transporta:Ec. 1Donde IB es la densidad de corriente del ion B y I es la densidad de corriente total. El nmero de transporte de un ion se puede calcular a partir de su movilidad. La suma de los nmeros de transporte de todas las especies inicas en una disolucin debe ser igual a 1.Ec. 2Para una disolucin que contiene solo dos tipos de iones el nmero de transferencia se determinara como:Ec. 3Es decir el nmero de transferencia de los respectivos iones (Cationes o Aniones) se ve determinado por la corriente total que transportan en conjunto.La determinacin del nmero de transporte por el mtodo de Hittorf consiste en determinar al cabo de un tiempo (T), una vez realizada la electrolisis respectiva, la concentracin de cada ion y con ello calcular el nmero de transferencia.Para ello se tiene en cuenta que en la regin central de la celda electroltica se establece un equilibrio en el fuljo de iones, por tanto se establecer una variacin en el nmero de iones () la cual la definiremos como:Ec. 4Donde la ecuacin 4 se aplica tanto para el ctodo como para el nodo.Ahora tenemos que la variacin de cargas esta ligada a la intensidad de corriente transportada por los iones: Ec. 5De la ecuacin 5 tenemos que la carga transportada por los iones es equivalente a la intensidad de corriente para los mismos, siendo F equivalente al numero de Faraday (96.484 culombios). Solo resta conocer la corriente total suministrada al sistema en el tiempo T de la electrolisis, esta se determina como el producto de la intensidad de corriente total por el tiempo: Ec. 6

Determinar el nmero de transporte de un in significa poder cuantificar la contribucin del mismo a la corriente total que circula a travs de una superficie de referencia, como consecuencia de la existencia de un gradiente de potencial elctrico, pero en ausencia de un gradiente de potencial qumico.

Para generar un campo elctrico dentro de un electrolito, se colocarn dos electrodos y se aplicar entre ellos una diferencia de potencial.El mtodo de Hittorf consiste en utilizar una celda de electrlisis en la que las zonas andicas y catdicas estn separadas por una regin central en la que, si bien existe gradiente de potencial elctrico, el gradiente de potencial qumico es nulo.Por lo tanto, en este mtodo se aprovechan las tres regiones: la central; que cumple con las condiciones de la definicin de nmero de transporte; y las regiones prximas a los electrodos (nodo y ctodo) que permiten evaluar las cantidades acumuladas, mediante las cuales se acceder al valor del nmero de transporte.RESUMENSe llenaron los compartimientos del aparato de Hittorf con HNO3 0,1 N, en estos se introdujeron electrodos de grafito.

Se pesaron los dos electrodos de cobre, ctodo y nodo, y se fijaron en un soporte sumergidos en una solucin coulombumtrica y se conectaron a la fuente de alimentacin.

La fuente de alimentacin se puso en funcionamiento y se realiz la electrlisis por un tiempo determinado.

Finalmente se tomaron por separado los volmenes de las disoluciones andica y catdica, se midieron dichos volmenes y se valoraron con una solucin de hidrxido de sodio 0,1 M. Ambos electrodos de cobre fueron pesados luego de la electrlisis para determinar el cambio de masa durante la electrlisis.

CONCLUCIONES

En esta sesin se observo la dependencia que existe entre el tamao del ion a transportar y su movilidad, esto es, entre ms pequeo sea dicho ion, su movilidad en la disolucin es mucho ms sencilla, su velocidad es mayor.El nmero de transporte o de transferencia, tj, para un ion j, depende de la naturaleza del ion, y contraion, de la concentracin del electrolito, de la naturaleza del disolvente y la temperatura.

El numero de transferencia calculado nos muestra la relacin respecto al transporte de corriente elctrica en el medio gracias a los iones de intersLas variaciones en las concentraciones de la celda electroltica nos muestra que el proceso de electrolisis dentro de la misma se esta llevando a cabo es decir los electrodos y el electrolito interaccionan para llevar las reacciones de oxido-reduccion respectivas.