Lei de condutividade iônica de Kohlrausch explicada

Lei da Condutividade Iônica de Kohlrausch

Ao tentar entender a intricada dança dos íons em uma solução, a Lei da Condutividade Iônica de Kohlrausch fornece uma melodia harmoniosa. Ela oferece insights sobre como íons individuais contribuem para a condutividade geral das soluções. Vamos mergulhar!

A Fórmula

A fórmula para a Lei de Kohlrausch pode ser escrita como:

Λm = λ+ * c + λ- * c

onde Λm é a condutividade molar, λ+ e λ- são as condutividades molares limitantes do cátion e ânion, respectivamente, e c é a concentração da solução eletrolítica em moles por litro (mol/L).

Explicação dos Inputs

• condutividadeCatíonaLimitante (&extlambda;₊): Representada em unidades de S·cm²/mol, é a condutividade molar limitante do íon carregado positivamente (cátion) da eletrólito.
• condutividadeÂnionaLimitante (&extlambda;_-): Representada em unidades de S·cm²/mol, é a condutividade molar limitante do íon carregado negativamente (ânion) do eletrólito.
• concentração (c): Medida em moles por litro (mol/L), denota a concentração da solução eletrolítica.

Explicação dos Outputs

• condutividadeMolar (&extLambda;_m): Expressa em S·cm²/mol, é a condutividade molar geral da solução eletrolítica.

Um Exemplo Real

Considere um exemplo simples envolvendo sal de cozinha comum (NaCl). As condutividades molares limitantes de Na⁺ e Cl^- são aproximadamente 50,1 S·cm²/mol e 76,3 S·cm²/mol, respectivamente. Suponha que você dissolva 1 mol de NaCl em 1 litro de água. Aplicando a Lei de Kohlrausch:

Λm = 50,1 * 1 + 76,3 * 1 = 126,4 S·cm²/mol 

Validação de Dados

Assegure-se de que os inputs sejam números positivos:

• condutividadeCatíonaLimitante deve ser > 0.
• condutividadeÂnionaLimitante deve ser > 0.
• concentração deve ser > 0.

Sumário

A Lei de Kohlrausch ilustra como a condutividade de uma solução eletrolítica depende da natureza e concentração dos íons presentes. Ao compreender isso, os químicos podem melhorar o design de processos, criar baterias eficientes e até purificar a água.

FAQs

P: O que acontece se a concentração for extremamente alta?
R: A Lei de Kohlrausch é mais precisa para soluções diluídas. Em altas concentrações, as interações de íons podem causar desvios.

P: Essa lei pode ser aplicada a todos os eletrólitos?
R: Embora a Lei de Kohlrausch seja versátil, moléculas muito complexas ou grandes podem não se ajustar perfeitamente devido a fatores adicionais.

Tags: Química Física, Eletroquímica, Condutividade