El número de transporte de un ion, denotado por "t", representa la fracción de corriente total transportada por ese ion durante la electrólisis. Estos números son cruciales para comprender el movimiento de los iones en una solución electrolítica y se determinan utilizando varios métodos, dos de los cuales son:
1. Método de HitTorf:
Este método implica analizar los cambios en la concentración de electrolitos alrededor de los electrodos después de la electrólisis. Aquí hay un desglose paso a paso:
a) Configuración experimental:
* Se usa una célula electrolítica con dos compartimentos separados por un diafragma poroso.
* Los electrodos se sumergen en la solución de electrolitos, y se pasa una corriente continua a través de la celda durante una duración específica.
* La solución de electrolitos en ambos compartimentos se analiza antes y después de la electrólisis para determinar los cambios de concentración.
b) Principio:
* El número de transporte de un ion se determina analizando el cambio en la concentración del electrolito alrededor de los electrodos.
* El cambio en la concentración refleja la migración de iones durante la electrólisis.
* La relación del cambio en la concentración del ion alrededor de un electrodo al cambio total en la concentración da el número de transporte de ese ion.
c) Cálculos:
* El número de transporte del catión, t+, se calcula como:
t+ =(cambio en la concentración de catión en el compartimento del ánodo)/(cambio total en la concentración de electrolito)
* Del mismo modo, el número de transporte del anión, t-, se calcula como:
t- =(cambio en la concentración del anión en el compartimento del cátodo)/(cambio total en la concentración de electrolito)
* Tenga en cuenta que t + + t- =1, reflejando la corriente total transportada por ambos iones.
2. Método de límite en movimiento:
Este método implica observar el movimiento de un límite entre dos soluciones durante la electrólisis. El límite se establece típicamente entre una solución de color que contiene el ion de interés y una solución incolora que contiene un ion diferente.
a) Configuración experimental:
* Un tubo vertical con un material no conductor (por ejemplo, vidrio) se llena con dos soluciones:la solución de interés que contiene un ion coloreado en la parte inferior y una solución incolora que contiene un ion diferente en la parte superior.
* Los electrodos se colocan en cada solución, y se pasa una corriente continua a través del tubo.
* El límite entre las dos soluciones se mueve a medida que avanza la electrólisis, y su movimiento se observa y mide.
b) Principio:
* El movimiento del límite refleja la migración del ion coloreado.
* La tasa de movimiento del límite es proporcional al número de transporte del ion de color.
* El número de transporte se calcula utilizando la distancia movida por el límite y la corriente pasada.
c) Cálculos:
* El número de transporte del ion de color se calcula como:
t =(distancia movida por el límite * Faraday constante) / (actual * tiempo * concentración del ion coloreado)
Ventajas y desventajas:
| Método | Ventajas | Desventajas |
| --- | --- | --- |
| Método de HitTorf | Configuración simple, relativamente económica | Lento, difícil de analizar los cambios de concentración con precisión |
| Método de límite en movimiento | Determinación más precisa de los números de transporte | Requiere una configuración especial, limitada a ciertos electrolitos |
Ambos métodos tienen sus ventajas y desventajas, y la elección del método depende del electrolito específico que se está estudiando y la precisión deseada.
