INFORME DE LA PRÁCTICA EXPERIMENTAL #1 “Potenciales Termodinámicos.”

Laboratorio de Equilibrio y Cinética

INFORME DE LA PRÁCTICA EXPERIMENTAL #1

“Potenciales Termodinámicos.”

GRUPO: 4

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

Chávez Hinojosa Verónica Daniela

Rosas Morales Roberto

Ramirez Portillo Ricardo Alberto

Objetivo

Conocer la importancia de los potenciales termodinámicos, su interpretación física y su aplicación en una reacción de óxido-reducción para una pila comercial de Plata-Zinc.

Introducción

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11) ¿Qué tipos de pilas existen?

• Pila primaria: No recargable, cuando se termina la reacción, deja de funcionar. Por ejemplo, pilas de los relojes, de las calculadoras, etc.
• Pila secundaria: recargables, pila del auto.
• Pila de combinación: pila de hidrógeno.

Cabe aclarar que un ánodo es el electrodo (terminal) dónde hay una pérdida de electrones, por tanto se dice que ocurre la oxidación, incrementando de este modo el número de oxidación. Por otra parte el cátodo es el electrodo donde se da la reducción de una especie química.

Existen cuatro cantidades muy útiles en la termodinámica química de las reacciones y en procesos no cíclicos, llamadas "potenciales termodinámicos". Son las siguientes:

• Energía interna (U): es la energía que se asocia al movimiento aleatorio y desordenado de las moléculas que componen un cuerpo.

• Entalpía (H): La entalpía es una variable de estado medible de forma precisa, ya que se define en función de otras tres variables de estado de la misma naturaleza: H=U+PV  U es la energía interna, P es la presión y V el volúmen del sistema.

• Energía libre de Helmholtz (A): Es una medida de la cantidad de energía necesaria para crear un sistema, una vez efectuada la transferencia espontánea de energía del medio ambiente.
• Se define como A=U-TS , U, es la energía necesaria para crear un sistema cuando no existen cambios en la temperatura o volumen, pero si el sistema se crea a cierta temperatura, parte de la energía se obtiene gracias a la transferencia espontánea de calor desde el medio ambiente, esto es TS, (S) es la entropía, una variable de estado cuyo cambio se define por un proceso reversible en T, y donde Q es el calor absorbido.

• Energía libre de Gibbs (G): es la contribución total de energía al sistema, creado a temperatura ambiente T desde un volumen inicial despreciable. En una reacción, el cambio en la energía libre de Gibbs ΔG, es un parámetro muy útil, se puede considerar que es la máxima cantidad de trabajo que se puede obtener de la misma.

Como se ha dado a conocer, los potenciales termodinámicos son de gran ayuda para analizar la manera en la cual se llevan a cabo procesos no cíclicos, y también, lo que es nuestro verdadero problema a resolver en este caso: cómo sucede una reacción química.

Para este fin, buscamos determinar experimentalmente los potenciales termodinámicos que intervienen en una reacción de óxido-reducción que se efectúa en una pila de óxido de plata-zinc, bajo un intervalo de temperatura que va de 283-340 K aproximadamente.

Tabla de reactivos

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Memoria de cálculo

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Tabla de resultados

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𝞓S=28.6022981569491 J

𝞓H=-314882.960338725 J

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Cuestionario

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

Durante el experimento se observó que el potencial eléctrico iba en aumento mientras la temperatura iba disminuyendo.

1. ¿Qué propiedades no cambian durante el experimento?

La presión y el volumen.

1. Calcular el trabajo eléctrico de la reacción y cuál es su interpretación.

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1. Para el experimento, calcular /G° de la reacción a cada temperatura.

1. Con base a los resultados experimentales. ¿Qué comportamiento presenta la relación entre /G°r y T?

Cuando la temperatura va disminuyendo pudimos notar al momento de hacer los cálculos, que la energía libre también lo hacía.

1. Determinar la pendiente y la ordenada al origen a partir de la ecuación obtenida de la gráfica 1. Explicar su interpretación física.

R=

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para la ordenada de origen

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[pic 11]

La pendiente corresponde a la variación  de la entropía mientras que la ordenada de origen corresponde a la variación de la entalpía.

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