PRÁCTICA

“PILA CON LIMONES”

OBJETIVO

Demostrar a los estudiantes el funcionamiento de las baterías mediante el uso de

varios limones.

INTRODUCCIÓN

Una pila de limón es uno de los experimentos de ciencias más realizados en

escuelas y demuestra el funcionamiento básico de una celda electroquímica. Para

realizar este experimento se necesitan limones, cuánto más zumo tengan mejor,

una pieza de zinc y una pieza de cobre (puede ser una moneda o cualquier utensilio

doméstico de cobre), estos dos objetos funcionan como electrodos, causando una

reacción electroquímica mediada por el jugo de limón que genere una pequeña

cantidad de corriente eléctrica. También se necesita un cable con pinzas dentadas

en cada extremo y un voltímetro para detectar el paso de corriente eléctrica.

Una pila de limón produce electricidad a través de una reacción química que se

produce al introducir metales en el zumo de limón. El zumo de limón es bastante

ácido, lo que ayuda a romper la estructura atómica de los metales, como cobre y

zinc, liberándose electrones que generan la corriente eléctrica.

En esta reacción redox, el zinc cede electrones (siendo este el reductor) a la pieza

de cobre (que es el oxidante) generando así una pequeña corriente eléctrica. Esta

reacción durará hasta que se haya disuelto todo el zinc. El voltaje generado

usualmente no supera 1 V y la corriente de aproximadamente llega a 0.1 mA como

máximo.

MATERIAL

5 limones 5 Piezas de cobre 5 Piezas de zinc Voltímetro Cables con pinzas dentadas

PROCEDIMIENTO

1. Se insertan las placas de zinc, de cobre en cada uno de los limones y se colocan

los cables dentados siguiendo el modelo continuo:

ACTIVIDADES

1. Mida con el voltímetro el potencial eléctrico generado por la pila de limones.

El voltímetro marco 4.69 V.

Cu

Zn Zn Cu

PRÁCTICA 1

“FUNDAMENTOS PARA EL MANEJO DEL PEACHIMETRO”

OBJETIVO

Que el alumno sea capaz de manejar el peachimetro.

INTRODUCCIÓN

El pH de la solución se puede medir con rapidez y exactitud por medio de un medidor de pH. En forma breve, un medidor de pH se compone de un par de electrodos conectados a un medidor capaz de medir voltajes pequeños, por orden de mili-volts. Cuándo los electrodos se colocan en una solución se genera un voltaje, el cual varía con el pH. El medidor lee ese voltaje y esta calibrado para mostrar el pH. Los electrodos que se usan con los medidores de pH son de diversas formas y tamaños, según el uso que se les destine. Se han desarrollado incluso electrodos tan pequeños que se pueden insertar en células vivas individuales para vigilar el pH del medio celular.

MATERIAL REACTIVOS

Peachimetro Agua destilada Vasos de precipitados Shampoo (Caprice) Probeta Pinol Agitador Jugo de naranja Papel de pH Fabuloso Piseta Vinagre (blanco) Agua jabonosa

Shampoo (fiesta americana) Jugo de limón (natural) Alkazeltzer Agua de jabón (neutro) Shampoo (Palmolive)

PROCEDIMIENTO

1. Con el papel de pH se mide la solución problema. 2. Se ajusta la temperatura del peachimetro a 25º C. 3. Se introduce el electrodo en la solución buffer. 4. Se oprime el botón de “pH”. 5. Se calibra de acuerdo al pH de la solución buffer. 6. Se oprime nuevamente el botón y se lava el electrodo con agua destilada,

secándolo. 7. Se introduce el electrodo en la solución problema 8. Se oprime nuevamente el botón y se lava el electrodo con agua destilada,

secándolo.

ACTIVIDADES

1. Anote los diferentes valores de pH obtenidos.

*Para transformar los valores de pH a molaridad de usa la fórmula: [𝑀] = 10^(−𝑝𝐻)

2. Explique qué es un electrodo de referencia y un electrodo indicador: Electrodo de referencia:

Se conoce a aquel electrodo cuyo potencial es conocido, constante y completamente insensible a la composición de la disolución en estudio. Un electrodo de referencia ideal tiene las siguientes características: 1) Es reversible y obedece a la ecuación de Nerst 2) Presenta un potencial constante todo el tiempo

Electrodo indicador: Tiene un potencial variable que depende de la concentración de las especies electroactivas. Existen electrodos indicadores muy simples que sirven para medir en algunos casos la concentración del analito y electrodos más sofisticados como los sensores potenciométricos.

Sustancia pH pOH Molaridad (moles/litro)

1. Gatorade 3.64 10.36 2.291E-04

2. Shampoo(Caprice) 6.01 7.99 9.772E-07

3. Leche Nesquik 6.62 7.38 2.399E-07

4. Suavitel 3.23 10.77 5.888E-04

5. Yogurt 3.94 10.06 1.148E-04

6. Puré de tomate 4.26 9.74 5.495E-05

7. Crema Lubriderm 6.68 7.32 2.089E-07

8. Tabcin efervescente 6.1 7.9 7.943E-07

9. Jugo de naranja 4.07 9.93 8.511E-05

10. Sangre O+ 7.37 6.63 4.266E-08

11. Agua jabonosa 9.83 4.17 1.479E-10

12. Coca-cola 2.41 11.59 3.890E-03

PRÁCTICA 2

“TITULACIÓN DE UN ÁCIDO FUERTE CON UNA BASE DÉBIL”

OBJETIVO

Titulación de HCl con NaOH usando peachimetro.

INTRODUCCIÓN

Esta valoración es enteramente análoga a la de un ácido fuerte con una base fuerte, excepto en el sentido de la valoración al comienzo (disolución alcalina), la disolución tiene una elevada concentración de OH- y por lo tanto un pH alto. El pH decrece gradualmente al principio, después rápidamente en las aproximaciones del punto estequeométrico y de nuevo gradualmente después de dicho punto. El pH es un término que indica la concentración de iones hidrogenados en una disolución. Se trata de una medida de la acidez de la disolución. El termino (del francés pouvoir hydrogéne, “poder del hidrógeno”) se define como el logaritmo de la concentración de iones H+ (protones) cambiando de signo: pH= -log [H+], donde [H+] es la concentración de iones H+ en moles por litro. Debido a que los iones H+ se asocian con las moléculas de agua para formar iones hidronio (H3O+), el pH también se expresa a menudo en términos de concentración de iones hidronio. El pH de una disolución puede medirse mediante una titulación, que consiste en la neutralización del ácido (o base) con una cantidad determinada de base (o ácido) de concentración conocida, en presencia de un indicador (un compuesto cuyo valor varía con el pH). También puede determinarse midiendo el potencial eléctrico que origina en cierto electrodo especial sumergido en la solución.

MATERIAL REACTIVOS

Peachimetro Agua destilada Bureta con llave Solución de NaOH 0.1 N Vaso de precipitado Solución problema de HCl Agitador Solución Buffer Pipeta Probeta Piseta

PROCEDIMIENTO

1. Se mide 10 ml de solución HCl y se le agregan 40 ml de agua destilada. 2. Se calibra el peachimetro con el Buffer. 3. Se mide el pH inicial de la solución. 4. Se llena la bureta con la solución de NaOH 0.1 N. 5. Se agrega 1 ml de NaOH a la solución acida. 6. Se agita perfectamente para homogeneizar. 7. Se mide nuevamente el pH de la solución 8. Se agrega otro ml de NaOH a la solución acida.

9. Se mide nuevamente el pH 10. Cuando la lectura dé un salto en más de una unidad de pH, se sigue agregando

3 o más ml. Hasta lectura constante. 11. Al terminar se lava el electrodo con agua destilada y se seca perfectamente. ACTIVIDADES

mL pH

INICIO 0 2.19

1 2.25

2 2.33

A.P.E. 3 2.44

4 2.59

5 2.87

6 3.55

P.E. 7 9.3

8 10.38

D.P.E. 9 10.82

10 10.05

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12

HCl vs NaOH

PUNTO DE

EQUIVALENCIA

mL

pH