Potenciales Termodinámicos

Análisis y discusión de resultados: cuestionario

1. ¿Cuáles son las propiedades que cambian a lo largo del experimento?

Las propiedades termodinámicas que cambiaron a lo largo del experimento fueron las mediciones de la energía libre de Gibbs y de la entalpía, junto con la temperatura del sistema.

2. ¿Cuáles son las propiedades que no cambian durante el experimento?

La propiedad termodinámica que se mantiene constante a lo largo del experimento es la entropía. Otra propiedad constante a lo largo de éste fue la presión sobre el sistema.

3. Escribir la ecuación química que se lleva a cabo en la pila.

〖〖Ag〗_2 O〗_((s))+ 〖Zn〗_((s))→〖ZnO〗_((s))+2〖Ag〗_((s))

4. ¿Cómo se calcula el trabajo eléctrico de la reacción?

Directamente se puede medir el potencial eléctrico de la pila: E°. Conociendo este valor: W_elec=-nFE; donde n es el número de moles involucrado en la reacción y F la constante de Faraday (F = 96 500 c/mol).

5. ¿Cómo se calcula ΔG°r de la reacción?

Al medir E° podemos calcular Welec y, a partir de ésta, sabemos que 〖∆G°〗_reacc=W_elec.

6. Hacer una gráfica de ΔG°r / (J) vs. T / (K).

La gráfica junto con las explicaciones se encuentra en la sección anterior a esta práctica, en “Análisis”.

7. Con base en los resultados experimentales, ¿cómo es la relación entre ΔG°r y T?

Son inversamente proporcionales; a mayor temperatura menos ΔG°r y a la inversa.

8. Determinar la pendiente y la ordenada al origen de la línea recta obtenida.

Al tener y = 26.193 x – 316 168 podemos saber que m = -26.193 y que b = - 300 4189.

9. ¿Cuál es la interpretación física de la pendiente y de la ordenada al origen obtenidas y qué unidades tienen respectivamente?

m representa a Δ°S y b representa a ΔG°, con las unidades [J/K] y [J], respectivamente.

10. Calcular el valor de ΔG°r a 298.15 K a partir de los datos de la pendiente y ordenada al origen.

Al sustituir en la expresión de y a x como 298.15 K, correspondiendo con la temperatura a la cual queremos encontrar el ΔG°r de datos experimentales, obtenemos que ΔG°r 298.15K = - 308 227.443J.

11. Empleando la siguiente tabla y considerando los datos reportados en la literatura de ΔH°m,f , ΔG°m,f y ΔS°m , calcular para esta reacción y compararlos con los datos obtenidos experimentalmente. Determinar el % de error en cada caso.

La tabla junto con las explicaciones se encuentra en la sección anterior a esta práctica, en “Análisis”.

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