QUÍMICA LA CIENCIA CENTRAL

Práctica 4. Número de Transporte

Nombre del alumno: Michelle Dávila

Grupo: 4

Objetivos

• Determinar el número de transporte del protón por el método de frontera móvil.

Material

• 1 tubo vertical calibrado para volumen.
• 1 matraz aforado de 100 mL.
• 1 electrodo de referencia de Ag/AgCl.
• 1 alambre de Cu.
• 1 tapón de hule.
• 5 conexiones de punta-caimán.
• 1 fuente de poder.
• 1 cronómetro.
• 1 resistencia de 10 ohms.
• 1 multímetro.
• 1 embudo de plástico.
• 1 manguera de hule.
• 1 soporte universal.
• 1 pinza.
• Disolución HCl.
• 1 Disolución de HNO3.
• Indicador verde de malaquita.

Procedimiento Experimental

1. Preparar 100 mL de solición HCl 0.1 M conteniendo indicador verde de malaquita.

2. Preparar 10 mL de solución 1:1 HNO3.

3. Limpiar el alambre de Cu con HNO3, lavar y enjuagar con agua bidestilada.

4. Montar el dispositivo de la figura.

5. Introducir la solución de HCl en el tubo.

6. Conectar en la parte superior del tubo el electródo de Ag/AgCl y en la parte inferior el alambre de Cu.

7. Conectar la fuente de poder y aplicar de 10 a 15 V (figura 1).

8. Determinar la corriente con ayuda de una resistencia colocada en serie y un multímetro en paralelo, y mantenerla constante con un reóstato ya que la resistencia de la solución aumenta a medida que la electrólisis transcurre.

9. Tomar el tiempo en que se forma la interfase y el tiempo en que tarda en desplazarse un volumen.

10. Tomar varias del tiempo que tarda el límite superior de la interfase en abarcar 0.01 mL del tubo. Anotar el tiempo y el voltaje leído.

[pic 1]

Figura 1. Esquema experimental.

Resultados y Análisis

A continuación se presentarán los resultados obtenidos por los dos equipos:

Tabla 1.Resultados obtenidos por el equipo 1.

Tabla 2. Resultados obtenidos por el equipo 2.

Aplicando el modelo matemático para el cálculo del número de transporte por el método de frontera móvil:

[pic 2]

Donde t+ es el número de transporte, Z+ el valor de la carga transportada, F la constante de Faraday (96500 C/mol), C la concentración molar, V el volumen desplazado, I la corriente eléctrica y t el tiempo. Para obtener la corriente y el número de la carga se utilizará la ley de Ohm se plantearan las reacciones que suceden tanto en el ánodo como en el cátodo.

Ley de Ohm:

[pic 3]

Reacciones:

• Ánodo (oxidación):

[pic 4]

• Cátodo (reducción):

[pic 5]

Valor teórico de t+=0.82

A partir de una corriente registrada de 10  se obtuvieron los siguientes valores:[pic 6]

Tabla 3. Número de transporte en base a los datos obtenidos por equipo 1.

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