La disminución de la temperatura de una solución salina acuosa disminuye la conductividad

Question

¿Por qué disminuye la conductividad de una solución de agua a medida que disminuye la temperatura?

¿Cómo se relacionan estos dos?

Answer 1

El descenso de la temperatura tiene dos efectos, la atribución a la baja conductividad electrolítica:

• disminuye la movilidad de los portadores de carga (por ejemplo, $\ce{H3O+}$ e $\ce{OH-}$ de agua pura);
• suprime la auto-ionización del agua (mayor $\mathrm{p}K_\mathrm{w}$), la reducción del número total de portadores de carga.

Answer 2

De acuerdo a la Stokes-Einstein de la teoría de Debye, y suponiendo que la composición iónica se mantiene constante (por ejemplo, un totalmente disociado de la sal), el principal factor de contabilidad para la respuesta de la conductividad a la temperatura es el cambio en la viscosidad del disolvente.

En la SED de la teoría de la fricción coeficiente de arrastre de $f$ de una partícula cargada es proporcional a la viscosidad $\eta$: $$ f \propto \eta$$ Como resultado de la movilidad eléctrica $\mu$ de un ion de carga $q$ es inversamente proporcional a la viscosidad, ya que $$ \mu =q/f\propto \eta^{-1}$$ y ya que la conductancia específica $ \kappa$ depende linealmente de las movilidades (aproximadamente, a fuerza iónica constante), $$ \kappa \propto \eta^{-1}$$ Ya que la viscosidad aumenta generalmente con la disminución de la temperatura, la conductividad disminuye.