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i. Objetivo
Determinar o número de transporte dos íons de uma solução aquosa de HCl.
ii. Resumo da Teoria
O método da fronteira móvel é uma técnica utilizada para determinar o
número de transporte de íons em soluções eletrolíticas. Ele mede a fração da
corrente total transportada por cátions ou ânions, observando o deslocamento de
uma interface ou fronteira entre duas soluções de diferentes composições, quando
um campo elétrico é aplicado.
A fronteira móvel se forma entre uma solução eletrolítica contendo o íon de
interesse e uma solução indicadora, que reage de maneira visível à passagem de
íons. Durante a eletrólise, os íons migram sob a influência do campo elétrico, e a
interface entre as duas soluções se desloca. O volume percorrido pela fronteira ao
longo do tempo é diretamente relacionado à quantidade de carga elétrica
transportada, permitindo calcular o número de transporte do íon em questão.
No caso experimental, tendo conhecimento do volume percorrido pela
solução, pelo tempo necessário para percorrer o dado valor de volume e a
intensidade da corrente (permanecendo constante), é possível determinar a carga
elétrica que passou pelo sistema utilizando a relação: q = It (Coulombs).
Para calcular o número de transporte de maneira prática, o procedimento
envolve medir o deslocamento da interface entre as soluções sob a ação de um
campo elétrico. O número de transporte t representa a fração da corrente elétrica
total transportada por um íon (cátion ou ânion) em uma solução. O cálculo pode
ser realizado através da equação:
ti±a = número de transporte do íon de carga a;
c = concentração molar do íon;
F = constante de Faraday;
V = volume de solução deslocado;
I = corrente aplicada;
t = tempo necessário para deslocar a dada quantidade de volume.
O sistema utilizado consiste em um capilar graduado imerso em um tubo
contendo água, útil para dissipar o calor gerado durante a eletrólise e minimizar as
variações térmicas. Dentro do capilar, há uma solução de HCl, à qual são
