Practica Elaboracion De Una Pila

Objetivo:

Que el alumno:

Identificara los parámetros que se emplean para la elaboración de una pila.

Comprenderá los fundamentos químicos utilizados para el desarrollo de una pila voltaica.

Investigación previa

Las celdas galvánicas son aquellas que funcionan de forma que producen energía y las reacciones en los dos electrodos tienden a transmitir espontáneamente produciendo un flujo de electrones desde el ánodo hasta el cátodo (este flujo de electrones se denomina corriente y corresponde a la velocidad de transferencia de la electricidad). También se las conoce como células voltaicas.

En las células galvánicas se origina inicialmente una diferencia de potencial que disminuye a medida que transcurre la reacción, de tal modo que cuando se alcanza el equilibrio este potencial se hace cero. El potencial de la pila corresponde a la diferencia entre los potenciales de las dos semicélulas (del ánodo y del cátodo)

E total = E Cátodo - E Ánodo

Siendo E el potencial correspondiente. En las celdas galvánicas la reacción se produce espontáneamente, es decir, el potencial E de la pila es positivo.

Las celdas electrolíticas son, por el contrario, aquellas que consumen energía eléctrica, o lo que es lo mismo, , necesita una fuente de energía eléctrica externa. Así, una celda galvánica puede funcionar como una celda electrolítica si se conecta el terminal positivo de una fuente de alimentación de corriente continua al electrodo de cobre (con un potencial superior al de la pila galvánica) donde se va a producir la oxidación (ánodo), y el terminal negativo de la fuente al electrodo donde tiene lugar la reducción (cátodo).

En las celdas electrolíticas se necesita aplicar un potencial para que se produzca la reacción por lo que el potencial de la pila es negativo.

Material y reactivos

2 vasos de precipitado

Puente salino

Placa metálica de cobre

Placa metálica de zinc

Multímetro

Fuente de alimentación

Solución de sulfato de cobre

Solución de sulfato de zinc

Desarrollo

Prepare el multímetro

Lije las placas de zinc y cobre, lave hasta que no haya grasa en ellas.

Conecte el cable color negro en la barra de zinc y al cable de color rojo la barra de cobre.

Coloque paralelamente los vasos de precipitado que contienen las soluciones, coloque un puente salino que cada extremo toque una solución.

Sujete el cable que tiene conectada la barra metálica de cobre y con la otra sujete el cable que tiene la barra conectada de zinc.

Lea el multímetro el valor del potencial que generó la pila y regístreselo en la tabla de resultados.

Desconecte las dos barras de los cables del multímetro.

Deje la soluciones en el vaso que las contiene unidas en el puente salino.

Lije, lave y seque nuevamente las barras de cobre y zinc. Péselas en la abalanza analítica y registre las masas en la tabla de resultados conecta la barra de Cu0 al cable de color rojo de la fuente de alimentación y la barra de Zn0 al polo negativo.

Después de este tiempo, apague la fuente de alimentación saque las placas de las soluciones, desconecte los cables, séquelas a la intemperie (no use ningún material para secarlas) péselas en la abalanza

Datos Obtenidos

Datos Celda de Daniell

celda galvánica Celda de Daniell

Celda electrolítica

E° pila experimental 1.083

E° oxidación teorico Cu 0.337

E° oxidación teorica Zn 0.763

E° pila teorico 1.10

Masa inicial de Cu 12.4487g

Masa final de Cu 12.1477g

Masa inicial de Zn 21.9333g

Masa final de Zn 21.9432g

Reacciones en el ánodo Zn°→〖Zn〗^++2e^- Cu-〖2e〗^-→〖Cu〗^(+2)

Reacciones en el cátodo 〖Cu〗^(+2)+〖2e〗^-→Cu° 〖Zn〗^(+2)+〖2e〗^-→Zn°

Masa depositada Cu: 0.30099 Zn: 9.9x10-3

Cuestionario

Explique que es una celda galvánica:

Conocida como celda galvánica o electroquímica, genera energía a partir de una reacción redox espontaneas

Explique la función del puente salino

El puente salino, en las pilas, sirve para transportar iones, porque los iones no pueden pasar por los electrodos de la pila ni por los cables q unen a los electrodos con la carga. El amperímetro es un aparato que solamente mide el paso de e-, es decir la corriente. En cuanto al foco, si bien la corriente que lo prende es un flujo de electrones, estos electrones pasan todo el tiempo, no es que se consuman y tampoco se agotan porque fluyen todo el tiempo a través del circuito de la pila.

¿Cuáles son las características de una celda de Daniel?

Se construye con una lámina de cobre y otra de zinc introducidas en una disolución acuosa de sulfato de cobre.

Se unen mediante un conductor electrónico

Durante la reacción uno se reduce y otro se oxida

Experimentalmente cuales fueron las condiciones de operación celda de Daniel como celda galvánica

En la semicelda anódica ocurren las oxidaciones, mientras que en la semicelda catódica ocurren las reducciones. El electrodo anódico, conduce los electrones que son liberados en la reacción de oxidación, hacia los conductores metálicos. Estos conductores eléctricos conducen los electrones y los llevan hasta el electrodo catódico; los electrones entran así a la semicelda catódica produciéndose en ella la reducción.

La electricidad se produce por una reacción química espontánea.

Explique qué sucedió en cada uno de los electrodos y sus correspondientes soluciones para que se llevaran a cabo las reacciones de oxidación y reducción.

Ya que los dos se encontraban en soluciones acuosas la transferencia de electricidad es buena provocando que la reacción sucediera de forma electroquímica (produciendo electricidad) provocando una oxidación-reducción ya que el cátodo en este caso es el cobre gano 2 electrones por defecto el ánodo que es el zinc se oxido perdiendo 2 electrones, se podría decir que esta reacción es un ciclo haciendo que los electrones se muevan constantemente provocando la electricidad.

cuáles fueron las condiciones de operación celda de Daniel como celda electrolítica

Consta de un líquido conductor llamado electrolítico además de dos electrodos de composición similar. La celda como tal no sirve como fuente de energía eléctrica, pero puede conducir corriente desde una fuente externa denominada acción electrolítica.

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