Practica 4 quimica ESIMECU.

PRÁCTICA 4 Electroquímica[pic 1][pic 2]

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica Y Eléctrica.  

Grupo: 1EM2

Materia: LAB Química Básica

A 18 de Febrero del 2015, México D.F.

PRACTICA No.4

ELECTROQUÍMICA

OBJETIVO:

El alumno aplicará los conocimientos de Electroquímica, para obtener un electro depósito, con los materiales proporcionados en el laboratorio de Química.

CONSIDERACIONES TEORICAS

Ácidos

Desde un punto de vista práctico, podemos identificar los ácidos por su sabor, su capacidad de reaccionar con muchos metales y carbonatos y su efecto sobre los colores de las sustancias llamadas indicadores ácido-base. El rojo de metilo es un indicador ácido-base que es rojo en entornos ácidos y amarillo en medio básico. Desde el punto de vista de un químico, sin embargo, se define un ácido como una sustancia capaz de ceder iones hidrógeno (H+) en disolución acuosa. Esta es la definición original de Svante Arrhenius en 1884.

Los diferentes ácidos tienen diferente capacidad para producir iones H+ en disolución acuosa. Los ácidos fuertes tienen una gran tendencia para producir iones H+ en disolución acuosa. Los ácidos fuertes son compuestos moleculares que están casi por completo ionizados en H+(aq) y el anión correspondiente, en disolución acuosa.

Bases

Desde un punto de vista práctico, podemos identificar las bases por su sabor amargo, su tacto resbaladizo, y su efecto sobre los colores de los indicadores ácido-base.[pic 3]

Según la definición de Arrhenius, una base es una sustancia capaz de producir iones hidroxilo

(OH-) en disolución acuosa.

Una base que se disocia completamente (o casi completamente) en disolución acuosa es una base fuerte. Al igual que sucede con los ácidos fuertes, el número de bases fuertes de uso habitual es muy reducido. Fundamentalmente se trata de los hidróxidos de los metales del grupo 1 y algunos de los del grupo 2.

Neutralización

Quizás, la propiedad más significativa de los ácidos y las bases es su capacidad de cancelarse o neutralizarse los unos a los otros. En una reacción de neutralización un ácido y una base reaccionan formándose agua y una disolución acuosa de un compuesto iónico llamado sal.

Reconocimiento de los ácidos y las bases

Los ácidos contienen átomos de hidrógeno que pueden ionizarse. Generalmente identificamos estos átomos de hidrógeno ionizables por la forma en que se escribe la fórmula del ácido. Los átomos de H ionizables se separan de los otros átomos de hidrógeno en la fórmula o bien escribiéndolos en primer lugar en la forma molecular o bien indicando donde se encuentran en la molécula. Por tanto hay dos maneras de indicar que en la molécula de ácido acético un átomo H es ionizable y los otros tres átomos H no lo son.

La mayor parte de las reacciones que se realizan en un laboratorio de química general se hacen en disolución acuosa, disoluciones con agua como disolvente. Las disoluciones acuosas son un medio adecuado para poner en contacto cantidades de reactivo medidas con precisión y por ello, no es sorprendente que se utilicen en muchos métodos de la química analítica. Hay tres clases diferentes de reacciones en disolución, reacciones de precipitación, ácido-base y de oxidación-reducción, con objeto de entender la naturaleza de las sustancias involucradas, los cambios que ocurren en ellas, y la forma en que cada reacción puede ser utilizada en el laboratorio.

La precipitación, que es la formación de un sólido al mezclar dos disoluciones, es probablemente la evidencia de una reacción química que más fácilmente observan los estudiantes de química general. Una aplicación práctica de la precipitación es la determinación de la presencia de ciertos iones en la disolución. Si, por ejemplo, no sabemos si el líquido claro e incoloro contenido en una botella sin etiqueta es una disolución de cloruro de bario o de nitrato de bario, podemos salir de dudas fácilmente añadiendo unas gotas de disolución de nitrato de plata a una pequeña muestra del líquido. Si se forma un sólido blanco, la muestra es una disolución de cloruro de bario, si no sucede nada, se trata de nitrato de bario. Los iones Ag+ del nitrato de plata y los iones Cl- del cloruro de bario se combinan para producir un precipitado insoluble de AgCl(s). Las reacciones de precipitación son el primer tipo de reacciones que se estudia en este capítulo. Aunque el Mg(OH)2(s) no es soluble en agua, sí es soluble en ácido clorhídrico, HCl(aq), como resultado de una reacción ácido-base.

Esta es la reacción mediante la cual la leche de magnesia neutraliza el exceso de ácido del estómago. El hidróxido de magnesio es una base.

El tercer tipo de reacciones que se presentan son las reacciones de oxidación-reducción, que pueden encontrarse en todos los aspectos de la vida, desde las reacciones en los organismos vivos, hasta los procesos de fabricación de compuestos químicos, o hasta en temas prácticos tales como el blanqueado de las fibras, la purificación de aguas y la destrucción de los productos tóxicos.

Conductividad eléctrica de las disoluciones acuosas.[pic 4]

En la disolución se sumergen dos barras de grafito denominadas electrodos. Una fuente externa de electricidad hace pasar electrones desde una barra de grafito hasta la otra. Como consecuencia, en un electrodo se crea una carga positiva y en el otro una carga negativa (derecha). En la disolución los iones positivos (cationes) son atraídos hacia el electrodo negativo o cátodo y los iones negativos (aniones) son atraídos hacia el electrodo positivo o ánodo. La carga eléctrica, por tanto, es transportada a través de la disolución gracias a la migración de los iones.

Un electrolito fuerte es una sustancia que está prácticamente ionizada totalmente en disolución acuosa. Dicho en otras palabras, un electrolito fuerte tiene una fuerte (o alta) tendencia a producir iones. Un electrolito débil es una sustancia que está solo parcialmente ionizada en disolución acuosa. Un electrolito débil tiene una tendencia débil (o baja) a producir iones.[pic 5]

pH y poH[pic 6]

Pero ahora vamos a considerar una forma más conveniente de describir las concentraciones de los iones hidronio e hidróxido.

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