Laboratorio Pilas

LABORATORIO N°9

TEMA: REACCIONES RÉDOX ESPONTANEAS - CELDAS GALVÁNICAS

OBJETIVO

Analizar las distintas partes de una celda galvánica.

Estudiar la influencia de la concentración de un electrolito en el potencial de una pila.

Armar una pila de concentración.

MATERIALES Y REACTIVOS UTILIZADOS:

Materiales

Puente salino (con KCl)

Voltímetro

2 Vasos de precipitado

Cables de cobre

Reactivos

Electrodos de Cinc

Electrodos de Cobre

Solución de CuSO4

Solución de ZnSO4

DESARROLLO DEL TRABAJO PRÁCTICO:

El tipo de reacción que estudiaremos en este laboratorio, será la espontánea, es decir que esta ocurre por sí sola. Teniendo una definición más científica, la reacción es producida gracias a los potenciales de reducción y oxidación que actúan en la pila. Veremos a continuación el funcionamiento de una pila galvánica, la ecuación de Nerst, la variación del potencial a partir de la variación del a concentración del Cátodo.

La pila de concentración la componen las mismas especies oxidantes y reductoras, es decir, que en cada semicelda, se encuentran la misma solución y los mismos electrodos. En el cátodo de dicha pila, se encontrará la solución con mayor concentración, mientras que en el ánodo la menor.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Experiencia 1: Efecto de la concentración del electrolito sobre la fem de una pila.

Armar la pila de Daniell con solución de sulfato de Cu 1M y solución sulfato de Zn 1M, medir la fem. Repetir el ensayo, conservando la solución de sulfato de Zn y utilizando soluciones 0,01M, 0,001M de sulfato de Cu. Complete los resultados obtenidos en la tabla. El cambio del valor de fem podrá discutirse, buscando las razones del mismo.

Experiencia 2: Pilas de concentración.

El hecho de que la fem cambie con la concentración sugiere la posibilidad de construir una pila que posea los mismos materiales electródicos pero distintas concentraciones de electrolito.

Para la siguiente pila:

Cu(s) /Cu+2(0,01M)// Cu+2(1M) /Cu(s)

Medir la Fem, plantear las semirreacciones. Deducir la ecuación de Nerst correspondiente.

CÁLCULOS:

Experiencia 1: La reacción producida en las semiceldas

Pila de Daniell

Ánodo (oxidación): En el ánodo, decimos que hay una migración de electrones por el cable que conecta los dos recipientes, hacia donde se produce la reducción.

Cátodo (reducción):

La ecuación global:

Ya armada la pila. Con las concentraciones de cada una de las semiceldas, 1M. El voltímetro muestra 1,073 V.

[Zn+2] [Cu+2] E(v)

1M 1M 1,073V

Para este caso no hace falta la ecuación de Nerst ya que trabajamos en condiciones estándar, es decir que las concentraciones de ambas soluciones son de 1M. Siendo

Por lo tanto:

El error será:

〖E_Teórico-E〗_Experimental/(E_Teórico )×100%=((1,10-1,073)V)/1,10V×100%=2,5%

Pila de concentración

En el ánodo:

En el cátodo:

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