Celda Galvánica

INTRODUCCIÓN.

Actualmente, la energía eléctrica es indispensable. Casi toda nuestra tecnología funciona en base a electricidad y sin ésta muchos avances tecnológicos no podrían haberse concretado. La rama de la química que estudia las relaciones de las energías eléctrica y química es la electroquímica. Los procesos electroquímicos son conocidos como reacciones redox (oxidación-reducción), que pueden ocurrir espontáneamente, liberando energía eléctrica, o utilizar energía eléctrica para inducir una reacción no espontánea, conocidas como electrolisis. Las reacciones redox se producen gracias al movimiento de electrones, donde un elemento participante cede sus electrones, mientras que otro elemento los recibe. El que cede electrones se denomina agente reductor, y es el que se oxida, mientras que el que capta electrones se denomina agente oxidante, y es el que se reduce. (1)

Celda galvánica, es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reacción redox espontánea(1). Celda electrolítica, dispositivo que funciona por electrolisis, que consiste en aplicar una energía eléctrica para producir una reacción no espontánea.(2)

Objetivos generales.

• Reconocer e identificar mediante pasos prácticos las reacciones redox.

• Observar e interpretar los estados de oxidación de algunos metales y halógenos en distintas soluciones acuosas.

Objetivos específicos

• Confección de una celda Galvánica.

• Efectuar proceso de electrólisis del yoduro de potasio (KI) en estado acuoso.

• Confección de una celda electrolítica.

METODOLOGÍA

Celda galvánica.

Se utilizaron 2 vasos de precipitado, el primero contenía un electrodo de Cu0 sumergido en una solución de Cu+2formando el cátodo, y el segundo un electrodo de Zn sumergido en una solución de Zn+2 formando el ánodo. Para no perder la electroneutralidad de las soluciones se utilizó un puente salino.

Para medir el voltaje de la celda galvánica se utilizó un voltímetro, donde la escala utilizada fue de DCV 20. La pinza roja (positiva) se puso en el electrodo de Cu y la pinza negra (negativa) en el electrodo de Zn.

Celda electrolítica de yoduro de potasio (KI)

Previo a la realización de esta celda se procedió al reconocimiento de I2 y OH. En el primer reconocimiento se utilizó un tubo de ensayo que contenía 5 gotas de I2 y se le aplicaron 3 gotas de almidón. En el segundo reconocimiento se utilizó otro tubo de ensayo, con 5 gotas de NaOH y se le aplicaron 3 gotas de fenolftaleína.

Para la celda electrolítica, en un vaso de precipitado se puso 50 ml de solución de yoduro de potasio (KI), se le agregó 2 gotas de fenolftaleína y 2 gotas de almidón. Paralelamente se enrollaron 2 cables de cobre al ánodo y al cátodo de una batería, en los otros extremos correspondientes se enrollaron 2 trozos de grafito. Finalmente se realizó la electrólisis durante un minuto, midiendo la intensidad de corriente que circulaba por los cables.

Factores que influyen en la corrosión.

a) Metales como agentes reductores

Se rotularon cuatro tubos de ensayo con los siguientes nombres:

1. Cobre metálico.

2. Cinta de magnesio.

3. Zinc metálico.

4. Pequeña bola de esponja.

En cada tubo se adicionó 10 gotas de CuSO4 0.10M con un cuenta gotas. Se esperó tres minutos y se observó si ocurrió algún cambio en la mezcla (en la solución o en el sólido).

Posteriormente se realizó el mismo procedimiento anterior, pero esta vez se le adicionó 10 gotas de ZnSO4 a las cuatro muestras.

Por último, se realizó lo mismo que en los procedimientos anteriores, pero a las muestras se les adicionó 10 gotas de H2SO4 3M.

b) Halógenos y Fe+3 como agentes oxidantes

Se rotularon tres tubos de ensayo con los siguientes nombres:

1. NaBr 0.10M

2. NaCl 0.10M

3. NaI 0.10M

A cada tubo se le agregó 10 gotas de su solución correspondiente, y además, se le adicionó 10 gotas FeCl3 0.10M en cada tubo.

Se repitió el mismo procedimiento anterior, pero en vez de agregar FeCl3, se agregó agua clorada.

Finalmente todos los residuos se desecharon según instrucciones del personal a cargo.

RESULTADOS

En la construcción de la celda galvánica el voltaje obtenido fue de 1.04 volt. Se observó que el electrodo de cinc sufrió una corrosión y el electrodo de cobre no presentó ningún cambio físico.

En el reconocimiento de yoduro se observó que al interactuar el almidón con el yoduro, la solución

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