02. Molalidad iónica media y coeficiente de actividad iónico medio

Ingeniería y Química Fácil

26 Nov 201820:54

Summary

TLDREn este video se aborda el tema de las disoluciones de electrolitos, explicando cómo se disocian en iones positivos (cationes) y negativos (aniones), y la importancia de la electroneutralidad en estas soluciones. Se detallan conceptos como la moralidad iónica media, los coeficientes de actividad iónica y la relación entre concentración y actividad en soluciones diluidas. Además, se presentan ejemplos prácticos sobre cómo calcular estos parámetros en electrolitos fuertes y se discuten diferentes métodos experimentales para determinar la actividad de los electrolitos. Todo ello con el objetivo de comprender mejor la termodinámica de las disoluciones.

Takeaways

😀 La disolución de electrolitos se disocia en cationes y aniones, pero debe cumplir con la condición de electroneutralidad, es decir, la carga neta debe ser cero.
😀 En una disolución acuosa de cloruro de sodio, el NaCl se disocia completamente en iones sodio (Na+) y cloruro (Cl-), creando una solución iónica 1 M.
😀 La electroneutralidad es clave, lo que significa que la cantidad de carga positiva de los cationes debe igualar la cantidad de carga negativa de los aniones.
😀 Se presenta un ejemplo sobre la disociación del ácido sulfúrico, que se disocia en iones hidrógeno (H+) y iones sulfato (SO4-) para demostrar cómo se aplica la electroneutralidad.
😀 Para representar matemáticamente la electroneutralidad, la suma de las cargas de los cationes debe igualar la suma de las cargas de los aniones en una solución iónica.
😀 Se discute el concepto de potencial químico de los electrolitos neutros y cómo se puede definir utilizando los números de cationes y aniones y sus respectivos potenciales.
😀 La actividad iónica media es importante para definir el comportamiento de los electrolitos en solución, y se puede calcular utilizando la moralidad y los coeficientes de actividad.
😀 Se emplean propiedades de los logaritmos para simplificar la ecuación del equilibrio químico y se definen variables clave como la modalidad iónica media y el coeficiente de actividad.
😀 Para electrolitos fuertes, donde la ionización es casi completa, la modalidad del electrolito puede calcularse utilizando el número de cationes y aniones presentes en la solución.
😀 En soluciones diluidas, el coeficiente de actividad disminuye significativamente a medida que aumenta la concentración, lo que afecta el comportamiento del electrolito en la disolución.
😀 Se aborda la medición del coeficiente de actividad de los electrolitos utilizando métodos experimentales como las presiones de vapor, que son cruciales para obtener datos precisos en soluciones diluidas.

Q & A

¿Qué es una disolución de electrolitos?
-Una disolución de electrolitos es una solución en la que un electrolito se disocia en cationes y aniones. Esta disociación debe cumplir con la condición de electroneutralidad, es decir, la carga total debe ser igual a cero.
¿Qué significa la condición de electroneutralidad en una disolución de electrolitos?
-La electroneutralidad significa que la carga de los cationes debe ser igual a la de los aniones, para que la carga neta de la disolución sea cero. Si se altera la cantidad de cationes o aniones, se rompe esta condición.
¿Cómo se comporta el cloruro de sodio (NaCl) al disolverse en agua?
-El cloruro de sodio (NaCl) se disocia completamente en una disolución acuosa, formando iones sodio (Na+) y iones cloruro (Cl-), ambos con una concentración de 1 molar.
¿Cómo se representa la disociación de un electrolito genérico?
-Un electrolito genérico, representado como MX, se disocia en cationes (M+) y aniones (X-). La disociación se debe expresar de manera que la carga neta de la disolución sea cero.
¿Qué es el potencial químico de un electrolito y cómo se define?
-El potencial químico de un electrolito está relacionado con la energía de los iones presentes en la disolución, y se puede definir a partir de las concentraciones y los coeficientes de actividad de los cationes y aniones.
¿Cuál es la relación entre la moralidad, el coeficiente de actividad y la actividad iónica media?
-La actividad iónica media se define como el producto de la moralidad iónica media y el coeficiente de actividad, y describe el comportamiento de los iones en una disolución.
¿Cómo se puede determinar la actividad iónica media de una disolución?
-La actividad iónica media se puede determinar multiplicando la moralidad de los cationes y aniones por sus respectivos coeficientes de actividad. Para soluciones diluidas, el coeficiente de actividad disminuye a medida que la concentración aumenta.
¿Qué ocurre en el caso de los electrolitos fuertes como el NaCl en disolución?
-En el caso de los electrolitos fuertes como el NaCl, la ionización es prácticamente completa, por lo que se puede calcular la moralidad y el coeficiente de actividad de manera directa utilizando la concentración de iones presentes.
¿Cómo se afecta el coeficiente de actividad en soluciones diluidas?
-En soluciones diluidas, el coeficiente de actividad disminuye rápidamente a medida que aumenta la concentración de electrolitos. Esto se observa en la gráfica de concentración frente a coeficiente de actividad.
¿Qué método se usa para medir los coeficientes de actividad de los electrolitos?
-Los coeficientes de actividad de los electrolitos se pueden medir mediante técnicas experimentales como la medición de potenciales de celdas electroquímicas, solubilidad y propiedades coligativas, especialmente usando medidas de presión de vapor.