INFORME DE LA PRÁCTICA #1: POTENCIALES TERMODINAMICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUIMICA

LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINETICA

GREGORIA FLORES RODRIGUEZ

INFORME DE LA PRÁCTICA #1: POTENCIALES TERMODINAMICOS

EMANUEL MARTINEZ HUERTA

SAUL A. MARTINEZ TEJEDA

CYNTHIA HERNANDEZ LICANO

CRISTIAN J. MARTINEZ AVILA

FECHA DE ENTREGA: 24 DE AGOSTO DEL 2015

GRUPO: 1        CLAVE: 1308

OBJETIVO:

Objetivo Que el alumno conozca la importancia de los potenciales termodinámicos, su interpretación física y su aplicación en una reacción de óxido-reducción en una pila comercial.  

INTRODUCCION:

Con la reacción de óxido reducción de una pila comercial que se llevara a cabo durante esta práctica veremos implicados los potenciales termodinámicos que se presentaran durante ella, de los cuales principalmente mediremos la variación del potencial eléctrico a diversas temperaturas así como el trabajo eléctrico y la energía libre de Gibbs. Para al finalizar ver la relación que hay entre ellos, su importancia y darnos cuenta si la reacción será espontanea o no espontanea.  

PROBLEMA:

Determinar experimentalmente los potenciales termodinámicos (∆Hºr, ∆Gºr y ∆Sºr) a 298.15 K de una reacción de óxido-reducción que se efectúa en una pila comercial de óxido de plata-zinc (Ag2O-Zn) y explicar su interpretación física

DISEÑO EXPERIMENTAL:

Desarrollo experimental Montar el dispositivo experimental de acuerdo con la fotografía mostrada en la Figura 2. 1. Hacer dos horadaciones en el tapón de hule (véase la Figura 1).  

2. Introducir los dos cables con conexión banana a través de uno de los orificios del tapón de hule (véase la Figura 1).

3. Unir los cables con conexión de banana al portapilas, empleando soldadura de estaño. Respetar el código de colores (cable rojo: polo positivo y cable negro: polo negativo), para asegurar que la polaridad es la correcta.

 4. Sujetar la pila de Ag2O-Zn en el portapilas. Verificar que la polaridad y el contacto eléctrico sean correctos.

5. Introducir el vástago del termómetro digital a través del otro orificio del tapón de hule. Posteriormente, encender el termómetro digital, accionando el botón en la posición “ ON ”, verificando que la lectura aparezca en pantalla en ºC. En caso de no ser así, mover el otro botón en la posición “ ºC ”.

6. Colocar aproximadamente 175 mL de aceite de nujol dentro del matraz Erlenmeyer de          250 mL. Sumergir la barra magnética y el portapilas dentro del aceite, de tal manera que el portapilas no obstruya el giro de la barra magnética.

7. Colocar el tapón de hule ya con sus accesorios sobre la boca del matraz Erlenmeyer, como se observa en la Figura 2.

8. Verter 800 mL de agua de la llave dentro del vaso de precipitados de 1000 mL. Calentar el agua hasta 70ºC aproximadamente, empleando la resistencia eléctrica, asegurándose que esta quede completamente sumergida dentro del agua.  

[pic 1]

9. Después del calentamiento, retirar la resistencia eléctrica y posteriormente dejar aproximadamente 300 mL de agua caliente al interior del vaso de precipitados de 1000 mL. Verter el agua sobrante en un recipiente para ser reutilizada.

10. Sumergir el matraz Erlenmeyer de 250 mL, junto con su tapón y accesorios dentro del vaso de precipitados de 1000 mL que contiene el agua caliente. Asegurarse que el contenido del matraz quede completamente en contacto con el agua caliente, de tal manera que el matraz no flote en el agua y evitar que este se ladee o se mueva (véase la Figura 3a).

11. Colocar el vaso de precipitados de 1000 mL, junto con el agua caliente y el matraz Erlenmeyer sumergido sobre el agitador magnético.

12. Encender el agitador magnético ajustando la velocidad de giro, de tal manera que la agitación en el interior del matraz Erlenmeyer sea constante, suave y sin que se detenga la barra magnética.

13. Conectar las terminales tipo banana de los cables del portapilas con el multímetro, observando el código de colores. Verificar que la polaridad sea correcta (véase la Figura 3b).

14. Encender el multímetro, elegir la escala de voltaje (corriente continua,V) con el selector giratorio y presionar durante un  segundo  el  botón  de  alta  resolución  (“Hi  Res”)  para  visualizar  en  el  multímetro la cuarta cifra en la medición del potencial eléctrico (Véase el detalle en la Figura 1).

15. Retirar el matraz Erlenmeyer de 250 mL sumergido en el agua caliente dentro del vaso de precipitados de 1000 mL. Dejar enfriar el sistema con el ambiente. A partir de aproximadamente 50ºC, registrar la temperatura y el potencial eléctrico en la Tabla 1.  

16. Continuar el proceso de enfriamiento con el ambiente, registrando en la Tabla 1 el potencial eléctrico para cada descenso de temperatura de aproximadamente 5ºC, hasta obtener al menos entre 5 y 7 lecturas.  

OPCIONAL: Sumergir de nuevo el matraz Erlenmeyer dentro del vaso de precipitados con agua y agregar un poco de hielo, agitando suavemente con un agitador de vidrio, con el propósito de alcanzar temperaturas más bajas que la del ambiente. Esto permitirá obtener mayor cantidad de datos experimentales.  

CALCULOS Y ALGORITMOS:

[pic 2]

[pic 3]

TABLA DE DATOS Y GRAFICA CON REGRESION LINEAL:

[pic 4]

ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS:

1.- ¿Cuáles son las propiedades que cambian durante el experimento?

La temperatura cambia con el tiempo, pues el objetivo de la práctica es ver los diferentes valores de potencial eléctrico a diferentes temperaturas;  por lo tanto, el potencial eléctrico cambia al igual que el trabajo eléctrico, y por ende, la energía libre de Gibbs de la reacción.

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