Calculadora da lei de Kohlrausch

Calculadora da lei de Kohlrausch | Ferramenta online grátis | Elysia Tools

Guia de uso da ferramenta

Veja quando usar esta ferramenta, o que ela suporta e como os usuários a aplicam.

Fatos principais

Categoria: Science & Education
Tipos de entrada: select, number
Tipo de saída: text
Cobertura de exemplos: 4
API pronta: Sim

Visão geral

A Calculadora da lei de Kohlrausch calcula a condutividade molar limite (Λ°m) de soluções eletrolíticas com base na lei da migração independente dos íons (Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋). A ferramenta permite selecionar cátions e ânions pré-configurados ou inserir valores customizados de condutividade iônica limite, fornecendo o resultado em S·cm²/mol e S·m²/mol, além das frações de transporte iônico (t₊ e t₋).

Quando usar

Ao determinar a condutividade molar limite teórica de eletrólitos fortes ou fracos a diluição infinita.
Ao calcular números de transporte iônicos aproximados (t₊ e t₋) a partir de condutividades molares iônicas.
Ao resolver problemas didáticos e laboratoriais de físico-química e eletroquímica que envolvam a lei de Kohlrausch.

Como funciona

1Selecione o cátion e o ânion desejados a partir da lista de íons comuns ou escolha a opção personalizada para inserir valores próprios de λ°.
2Defina os coeficientes estequiométricos da fórmula química (ν₊ para o número de cátions e ν₋ para o número de ânions por unidade de fórmula).
3Se aplicável, informe os valores numéricos de condutividade iônica personalizada (λ°₊ e λ°₋) em S·cm²/mol.
4A ferramenta aplica a equação Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋ e exibe a condutividade molar limite total e a porcentagem de condução de cada íon.

Casos de uso

Cálculo da condutividade limite de ácidos fortes (ex.: HCl) para demonstrar o efeito de transporte rápido do próton via mecanismo de Grotthuss.
Previsão teórica de condutividade para sais polivalentes como cloreto de cálcio (CaCl₂) ou sulfato de sódio (Na₂SO₄).
Determinação indireta de condutividade limite para ácidos e bases fracas, combinando dados de condutividade de sais totalmente dissociados.

Exemplos

1. Cálculo da condutividade molar limite do HCl

Estudante de Química

Contexto

Precisa verificar a condutividade molar limite e o número de transporte do ácido clorídrico para um relatório experimental de físico-química.

Problema

Calcular Λ°m do HCl a partir dos valores tabelados de λ° para H⁺ e Cl⁻.

Como usar

Selecione H⁺ como cátion (ν₊ = 1) e Cl⁻ como ânion (ν₋ = 1).

cation: h, cationNu: 1, anion: cl, anionNu: 1

Resultado

Obtém Λ°m = 426.1 S·cm²/mol (0.04261 S·m²/mol) com participação do H⁺ de 82,09% e do Cl⁻ de 17,91%.

2. Determinação de condutividade de sal com estequiometria 1:2 (CaCl₂)

Professor de Físico-Química

Contexto

Preparando material de aula para demonstrar a influência dos coeficientes estequiométricos na condução eletrolítica.

Problema

Calcular a condutividade molar limite e a fração de carga transportada pelo ânion cloreto no CaCl₂.

Como usar

Selecione Ca²⁺ como cátion (ν₊ = 1) e Cl⁻ como ânion, ajustando o número de ânions (ν₋) para 2.

Perguntas frequentes

O que afirma a lei da migração independente de Kohlrausch?

Afirma que, em diluição infinita, cada íon migra de maneira independente e contribui com um valor fixo para a condutividade molar total do eletrólito, dependendo apenas de sua natureza química.

Como a estequiometria do sal afeta o cálculo?

Os coeficientes estequiométricos (ν₊ e ν₋) multiplicam as condutividades molares iônicas individuais (λ°₊ e λ°₋), refletindo a quantidade de cada íon liberada por unidade de fórmula (ex.: 2 cloretos no CaCl₂).

O que representam os valores t₊ e t₋ gerados pela ferramenta?

Representam as frações de transporte (números de transporte limite), indicando a proporção da corrente elétrica total conduzida respectivamente pelo cátion e pelo ânion.

Posso calcular a condutividade de íons que não constam na lista de predefinições?

Sim, basta selecionar a opção de cátion ou ânion personalizado e inserir o valor numérico de λ° correspondente em S·cm²/mol nos campos específicos.

Quais unidades de medida são fornecidas na saída?

cation: ca, cationNu: 1, anion: cl, anionNu: 2

3. Cálculo com condutividade iônica experimental personalizada

Pesquisador de Laboratório

Contexto

Mediu a condutividade iônica de um cátion orgânico sintetizado e precisa combiná-lo com o ânion acetato para encontrar o limite do sal.

Problema

Integrar um valor não tabelado de λ° do cátion personalizado (65.0 S·cm²/mol) com o ânion acetato.

Como usar

Selecione cátion personalizado com λ° = 65.0 (ν₊ = 1) e selecione o ânion CH₃COO⁻ pré-configurado (ν₋ = 1).

cation: custom, customCationLambda: 65, cationNu: 1, anion: ac, anionNu: 1

Resultado

Obtém Λ°m = 105.9 S·cm²/mol (0.01059 S·m²/mol), com frações t₊ = 0.6138 e t₋ = 0.3862.

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1. Cálculo da condutividade molar limite do HCl

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