PRÁCTICA 3: DETERMINACION EXPERIMENTAL DE LA CARGA ELECTRICA ELEMENTAL

INGENIERIA INDUSTRIAL LABORATORIO DE FISICA II

PRÁCTICA 3: DETERMINACION EXPERIMENTAL DE LA CARGA ELECTRICA ELEMENTAL

Diseño: Dr. Jorge Ayala y Dra. Jessica Mosqueira Lic. Edy Cueva

03-2009-I

I. OBJETIVOS

• Determinar experimentalmente la carga eléctrica elemental usando el proceso de electrolisis.

II. FUNDAMENTOS TEORICOS

La electrólisis es un método de separación de los elementos que forman un compuesto aplicando electricidad

El proceso de electrolisis consiste en lo siguiente. Se disuelve una sustancia en un determinado disolvente, con el fin de que los iones que constituyen dicha sustancia estén presentes en la disolución. Se coloca dos placas de cobre (electrodos) dentro de la solución y se aplica una corriente eléctrica. El electrodo conectado al polo negativo se conoce como cátodo y el conectado al polo positivo como ánodo. Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones positivos, o cationes, son atraídos al cátodo, mientras que los iones negativos, o aniones, se desplazan hacia el ánodo. La energía necesaria para separar a los iones e incrementar su concentración en los electrodos, proviene de una fuente de potencia eléctrica que mantiene la diferencia de potencial en los electrodos.

la masa total depositada sobre el cátodo está compuesta por iones de Cu que trasladan una carga equivalente a 2.e (el cobre posee valencia +2) cada uno:

(1)

Donde: e es la carga eléctrica elemental; I es la intensidad de corriente eléctrica; t es tiempo que dura el proceso, Matomica es la masa atómica de Cu = 63,54 g/mol; Δm = mf -mi ,es la masa deposita en el cátodo; NA = 6,023x1023 átomos/mol, es el numero de Avogadro;

III. CUESTIONARIO PREVIO.

1.- Que carga tiene el cátodo y el ánodo?

2.- Explique el fenómeno de electrolisis

3.- Si un objeto tiene una carga total de 3nC, determine el número de cargas eléctricas que tiene dicho objeto.

IV. MATERIALES Y ESQUEMA

• Una Fuente de tensión DC regulable de 0-20V

• Una Cubeta de vidrio

• Solución de Sulfato de cobre

• Un Amperímetro

• Dos Electrodos de cobre

• Dos Cables con cocodrilos

• Trozo de papel lijar Nro =0

• Un Vernier

• Una Balanza de precisión

• 3 Cables para conexión al la fuente y amperímetro

• Un Cronometro

Figura 1. Equipo experimental para carga eléctrica elemental .

V.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

NOTA : No encienda el equipo hasta que el profesor revise las conexiones eléctricas.

1. Limpie con lija las superficies de las láminas de cobre, enjuague con agua, y evite tocar la superficie de las láminas con los dedos. Seque las laminas

2. Mida la masa de cada una de las láminas con la balanza de precisión. Registre los valores en la tabla correspondiente.

3. Arme el equipo como se muestra en figura 1. Las placas de bronce, ánodo cátodo, deben estar separas aproximadamente 2cm. Conecte un cable con cocodrilo al cátodo y el otro extremo al reóstato. El otro extremo del reóstato se conecta

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