Clase Online Escrita de Química – Soluciones Acuosas y Corriente Eléctrica
La prueba de conductividad en soluciones acuosas y su principio.
Para averiguar si una solución es conductiva, se realiza una prueba de conductividad que se basa en el mismo principio que la prueba realizada en materiales sólidos.
La solución acuosa se inserta en un circuito eléctrico que comprende un generador y una lámpara que brilla cuando fluye la corriente eléctrica y, por lo tanto, cuando la solución acuosa es conductora.
Sin embargo, hay diferencias en esta prueba:
- Es necesario utilizar un tanque que contenga la solución a analizar.
Esta solución está conectada al resto del circuito utilizando barras de metal que se sumergen en él (estas barras se llaman electrodos). - La iluminación de la lámpara del circuito a veces no es suficiente para detectar la circulación de una corriente eléctrica (una lámpara no brilla si la intensidad de la corriente es mucho más débil que su intensidad nominal). Para detectar corrientes bajas, también se inserta un amperímetro en el circuito.
Algunos resultados de la prueba de conductividad
| SOLUCIÓN PROBADA | ¿LA LÁMPARA BRILLA? | INTENSIDAD DE CORRIENTE (EN MA) |
|---|---|---|
| Agua destilada (casi pura) | no | 2 |
| Agua de la llave | no | 10 |
| Agua azucarada | no | 10 |
| Agua salada | si | 220 |
| Solución de sulfato de cobre | si | 160 |
Interpretación de los resultados de la prueba de conductividad.
Ninguna solución es completamente aislante, pero podemos distinguir dos grupos de soluciones entre las probadas:
El agua destilada, agua del grifo y agua con azúcar para las que los restos de corriente eléctrica muy baja (en general se considera que el agua destilada es aislante).
Solución de agua salada y sulfato de cobre para la cual la intensidad de la corriente es mucho mayor y que son buenos conductores de la corriente eléctrica.
Una corriente eléctrica, por definición, compuesta de un conjunto de partículas cargadas eléctricamente en movimiento, podemos deducir que el agua destilada, el agua del grifo y el agua azucarada contienen muy poco.
En efecto :
El agua pura contiene casi solo moléculas de agua que son eléctricamente neutras.
El agua del grifo contiene moléculas de agua y sales minerales.
El agua de azúcar contiene moléculas de agua, moléculas de azúcar (moléculas de sacarosa) y sales minerales.
De esto se puede deducir que el agua salada y la solución de sulfato de cobre son conductoras porque contienen partículas cargadas eléctricamente.
Estas partículas se llaman iones .
Nota
El agua azucarada y el agua del grifo no son completamente aislantes debido a sus sales minerales que consisten en iones .
El agua destilada tampoco es completamente aislante porque no es perfectamente pura: puede contener, entre otras cosas, iones provenientes de los gases del aire que se disuelven allí.
Soluciones acuosas e iones
Cationes y aniones
Hay dos tipos de iones diferentes:
los cationes son iones que tienen uno o más positivos cargas eléctricas.
Los aniones son iones que tienen una o más cargas negativas eléctricos.
Neutralidad eléctrica
Se dice que una sustancia es eléctricamente neutra si tiene tantas cargas eléctricas positivas como negativas.
Soluciones acuosas
Todas las soluciones acuosas son neutras:
Las soluciones moleculares acuosas (de las cuales el soluto está formado por moléculas) son neutrales porque las moléculas que contiene son neutrales.
Las soluciones iónicas acuosas (cuyo soluto está compuesto de iones) son neutrales porque las cargas positivas transportadas por los cationes son compensadas por las cargas negativas transportadas por los aniones.
Nota
La neutralidad de una solución iónica implica que los cationes siempre van acompañados de aniones y viceversa.
La dirección del movimiento de los iones.
Al igual que los electrones, los iones son partículas cargadas eléctricamente sensibles a la influencia de los terminales positivo y negativo del generador.
Los cationes son positivos y, por lo tanto, se mueven hacia el terminal negativo.
Los aniones son negativos y, por lo tanto, se mueven hacia el terminal positivo.
Cuando una corriente eléctrica fluye a través de una solución, los cationes y aniones se mueven en direcciones opuestas.
Dirección de corriente y dirección de movimiento de partículas cargadas eléctricamente en un circuito que comprende una solución.
