LABORATORIO DE QUIMICA

PRACTICA DE LABORATORIO N°7

1.- Tabla de Símbolos y Unidades

Símbolo Unidad SI Definición

Potencial Eléctrico

V VoltiosEs el trabajo que debe realizar unelectrostáticomover una positiva que desde dicho punto hasta el punto de referencia.

Mol mol gr.Es la unidadse mide la cantidad de sustancia

INTRODUCCION

La electroquímica es una parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y reacciones químicas. Es el estudio de las reacciones que producen efectos eléctricos y fenómenos causados por las corrientes o voltajes. Podemos observar que un clavo de hierro en un cierto tiempo sufre un cambio físico a simple vista ya que es por causa del ambiente y a esto se le llama corrosión. La corrosión del clavo es un proceso electroquímico ya que en el intervienen la reacción redox espontaneas y funciona de forma parecida a las reacciones redox que producen electricidad en las baterías.

1.1. Definición de Objetivos

Aprender la manera como se construyen y funcionan las celdas

galvánicas.

Instalar correctamente un voltímetro, así determinar las polaridades

de la celda galvánica.

Crear una celda galvánica.

Identificar y escribir reacciones anódicas y catódicas.

Aprender a usar la tabla de potenciales, estándares de reducción y

oxidación.

Conocer formas de uso de reacciones redox, en diferentes

dispositivos y procesos.

1.2 Marco Teórico

La electroquímica se encarga de establecer el estudia entre la electricidad y

las reacciones químicas. La energía liberada por una reacción redox

espontanea puede utilizarse para producir electricidad por medio de una

celda galvánica que usa dos diferentes

metales llamados electrodos y estos

sumergidos en su respectivo electrolito

donde los iones cargados positivamente

son la forma oxidada del electrodo

metálico uno de estos 2 se oxidara

( ánodo ) y el otro se reducirá (cátodo )

y estos 2 electrodos deben estar unidos

por un cable conductor , que es por donde fluyen las cargas , y un puente

salino que es el que permite la neutralidad entre los 2 electrolitos.

1.3 Procedimientos y Cuestionario:

EXPERIMENTO 1:

CELDAS GALVÁNICAS

En los 3 vasos identificados se vertió las siguientes soluciones:

Sulfato de Zinc: 40ml

Cloruro Estañoso 1,0M: 45ml

Cloruro Férrico y Ferroso: 20ml

En cada uno de los vasos se colocó los siguientes sólidos, los cuales servirán

como electrodos: Lámina de estaño, lámina de Zinc y por último un electrodo

inerte (C).

Se seleccionó dos vasos de precipitación previamente preparados y se conectó

los electrodos a un voltímetro en paralelo por medio de alambres con pinzas

cocodrilo, de tal manera que un electrodo esté conectado al terminal negativo el

otro al positivo, luego se conectó ambos vasos con una tira de papel de filtro

previamente humedecido con una solución de cloruro de potasio.

Observaciones:

Al cambiar los vasos de precipitación, la nueva pareja de

vasos deberán usar puentes salinos nuevos, es decir no

se deberá reusar la tira de papel filtro.

Una vez realizado lo anterior, se procede a realizar el diagrama siguiente:

Celda 1

V

Celda 2

Celda 3

1. Escriba la semi reacción que se produce en el ánodo de la celda

1. indique el potencial estándar de esta semi reacción, Eo oxidación.

Use la tabla de potenciales de oxidación.

Fe2+¿ ¿Sn2+¿¿

Sn(s) C (s)

Sn2+¿¿Zn2+¿¿

Zn(s) Sn(s)

Fe2+¿ ¿Zn2+¿¿

Zn(s) C (s)

V

V

Sn→ Sn2+¿+2e−¿¿ ¿

Fe+1e¿¿

2 Fe3+¿ Sn3+¿+2 Fe3+¿¿¿ ¿

2. ¿En el ánodo se producen reducciones?No, en el ánodo se producen oxidaciones.

3. Escriba la semi reacción que se produce en el cátodo de la celda 1. Indique el potencial estándar de esa semi reacción, Eo

reducción.

Use la tabla de potenciales de reducción.

Sn→Sn2+¿+2e−¿¿ ¿

Fe+1e¿¿

2 Fe3+¿ Sn3+¿+2 Fe3+¿¿¿ ¿

4. En el cátodo se producen ¿Oxidaciones o reducciones?En el cátodo se producen reducciones.

5. Escriba la semi reacción que se produce en el cátodo de la celda 2. Indique el potencial estándar de esa semi reacción, Eo

reducción.

Zn+2F e3+¿→Zn+2+2F e+2¿

E= 0,62

6. Desde su punto de vista ¿Cuál de las celdas es la más eficiente en términos de voltaje?

Zn→Zn2+¿+2e−¿¿¿

7. Escriba la semi reacción que se produce en el ánodo de la celda 3. Indique el potencial estándar de esta semi reacción, Eo

oxidación.

Use las tablas de potenciales de oxidación.

Zn+2F e3+¿→Zn+2+2F e+2¿

8. Escriba la reacción global de la celda 3. Indique el potencial de celda estándar, Eo

celda.

2 Fe3+¿+Zn→2 Fe2+¿+Zn 2+ ¿¿ ¿¿

9. En electro química ¿Que es un electrodo?Un electrodo es una placa de membrana rugosa de metal, un

conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de

un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito

10. Diseñe una pila con materiales inusuales y exprese su comportamiento con esquemas y ecuaciones, se le es posible indique el voltaje esperado.

EXPERIMENTO 2

CELDAS DE COMBUSTIBLE ALUMINIO – AIRE

En este tipo de celda se denomina celda de combustión debido al uso del

material, carbón activado-el cual se encargara de aportar o liberar iones en

el puente salino, permitiendo el contacto eléctrico entre los dos materiales

de tal forma que forman una celda de combustión-pila.

Materiales:

Se hizo uso de los siguientes materiales: Papel Tissue: este deberá ser de menor tamaño que el papel

aluminio. Papel de aluminio de un tamaño aproximado de 10*10cm. Carbón activado.

Procedimiento:

Sobre la mesa de laboratorio se coloco el papel de aluminio (≈10*10), sobre

el cual se colocó el papel Tissue humedecido con cloruro de potasio el cual

sería el puente salino encargado de trasportar los iones, y por último se

colocara el carbón activado.

Luego de estos procedimientos se procedió a determinar el cátodo y ánodo

de la celda de combustible con la ayuda de un multímetro.

OBSERVACIÓN:

EL CÁTODO: En cargado de recibir los electrones.

EL ÁNODO: En cargado de ser el dativo de los electrones.

GRÁFICAS DEL PROCEDIMIENTO:

1. Montaje de el papel aluminio, papel Tisuue y el carbón activado:

2. Determinación del ánodo y el cátodo:

En este caso de celda de combustión el ánodo resulto ser el carbón activado

debido a que esta sedera sus iones mediante el papel Tisuue hacia el papel

de aluminio quien es el Cátodo, recibidor de los iones dados por el carbón,

esto se determinó con el uso del multímetro:

CUESTIONARIO:

1. ¿Por se debe de agregar sal para que la pila funcione?

En el caso del experimento dos se uso cloruro de potasio, pero; la sal

se usa electrolito, sustancia que disuelta en agua son capaces de

generar iones libres el cual por acción de fuerzas eléctricas se

mueven y conducen la corriente eléctrica.

2. ¿Qué hace que la pila formada se comporte como una celda de combustible?

Lo que hace que funcione de tal forma es el carbón activado debido a

que contiene iones negativos y como sustancia es posible generar

en gran proporción corriente eléctrica a proporción de su cantidad; el

carbón activado es una sustancia inflamable.

3. ¿Esta pila es más o menor poderosa que una celda galvánica convencional? Explique.

Se podría decir que es más poderosa a cusa de la sustancia que lo

compone, como el carbón activado; el cual al ejercerse más

sustancia, la energía obtenida será mayor a diferencia de otras

sustancias.

EXPERIMENTO 3:

CELDAS ELECTROLITICAS

En un tubo en U se coloco la solución de sulfato de sodio 1M hasta una altura que diste de 1.5 cm de los bordes; sumerja varillas de grafito y se conecto a la fuente de corriente continua usando los conectores apropiados.

1. Llene el siguiente cuadrado:

2. ¿Qué indica el cambio de color del rojo de metilo en el ánodo?

Que moléculas de hidrogeno están siendo atraídas para esa zona reaccionando y mostrándose de color rojo.

CONCLUSIONES

Se reconoció el proceso de construcción de una celda galvánica.

Se instaló correctamente el voltímetro, consecuentemente se

determino las polaridades en las 3 celdas.

Se realizó y entendió los diagramas de una celda galvánica

En la celda electrolítica el ánodo es la base y el cátodo es el acido, y

se puede identificar después de poner corriente como los OH pasan

hacia la fenolftaleína y los H hacia el rojo de metilo.

Se comprendió y utilizó la tabla de potenciales de reducción y

oxidación.

1.4.-Referencias Bibliográficas

1. Química. Raymond Chang, Williams College: 7ma edición (2001).Colombia. Mc Graw Hill. Pg.765 – 775.}

2. Química: La naturaleza molecular del cambio y la materia, Silberberg: Segunda edición (2002).

Color inicial en el cátodo

Color Inicial en el

ánodo

Color después de los 4 min. En el ánodo

Color después de los

2.5 min. En el

cátodoRojo de metilo

_________ Rosado Rojizo Rosado lila

Fenolftaleína

Transparente

Amarillo

Amarillo

Magenta

3. H.Lund, O. Hammerich, Organic Electrochemistry, Marcel Dekker: New York, 2001.

4. J. Wang, Analytical Electrochemistry, 2nd ed. , John Wiley and Sons: New York, 2000.