Visualizar una reacción de oxido-reducción a través de la formación de cristales.

2. OBJETIVOS

• Visualizar una reacción de oxido-reducción a través de la formación de cristales.

• Interpretar cada una de las reacciones que ocurren en los electrodos de una celda electrolítica.

• Observar el desarrollo de una celda electrolítica

3. INTRODUCCIÓN

Hay un gran número de reacciones que implican trasferencia de electrones de una forma evidente, y otras, de forma sutil, las reacciones quimicas en las que el estado de oxidacion de una o mas sustancias cambia, se llamar reacciones de oxidacion-reduccion.

Una reacción de oxidaccion implica la perdida de electrones en cambio la reducción implica la ganancia de electrones de un átomo que se oxida a un átomo que se reduce.

En otros casos utilizamos la energía eléctrica para que ocurran determinados procesos químicos que no son espontáneos, la rama de la quimica que se refiere a las reacciones entre electricidad y reacciones quimicas es la electroquimica.

En este trabajo sobre reacción de óxido reducción y celdas electrolíticas se realizó con el fin de conocer el proceso haciendo una práctica de laboratorio en donde se recubrió electrolíticamente una pieza de metal con níquel y viendo un video sobre oxido-reducción, en donde se evidenciaba los principales cambios en el proceso, esto llegando a identificar las principales características de los mismos y los resultados obtenidos

4. MARCO TEÓRICO

Los principios de los procesos de recubrimientos electrolíticos consisten en la conversión del metal del ánodo en iones metálicos que se distribuyen en la solución. Estos iones se depositan en el cátodo (pieza que será recubierta en nuestro caso una arandela formando una capa metálica en su superficie la cual es de un tono opaco). Existen en galvanotecnia procesos en los cuales el metal se deposita sin fuente externa de corriente eléctrica. En ambos procesos de recubrimientos la capa depositada forma cristales metálicos. En función del tipo de estructura cristalina se derivan las diferentes propiedades del recubrimiento y así los campos de aplicación más adecuados.

6. MATERIALES

MATERIAL

• 1 Vaso de precipitados de máximo 100 ml.

• 1 Agitador

• 1 Lupa

• Fuente de corriente directa

• Guantes de nitrilo

• Recipientes para el desengrase, neutralizante y niquelado, con sus respectivos electrodos.

REACTIVOS

• Lámina o alambre grueso de Cobre, Cu

• Nitrato de Plata en solución, AgNO3

• Soluciones de desengrase, neutralizante y niquelado electrolítico.

7. MONTAJE

Proceso de Niquelado

Piezas procesadas

8. PROCEDIMIENTO

1. Reacciones de óxido-reducción.

En un vaso de precipitados colocar aproximadamente 10 ml de AgNO3, sumergir la lámina de cobre previamente recortada en una figura específica, o el alambre de cobre. El Cu metálico va para la solución a medida que la Ag se fija a la hoja de cobre. Los cristales empiezan a crecer, formándose la máxima concentración de cristales en la parte inferior.

Observe, y CONSULTE:

Escriba la reacción: Cu + 2Ag+…. Cu +2 + 2Ag

Eléctricamente, ¿Cómo se comportó la plata?: la plata tiene más alto potencial de reducción (0,8v) y se reduce.

Eléctricamente, ¿Cómo se comportó el cobre?: el cobre (0,34v) y se oxida de carga (0) a carga (+2)

2. Electrodeposición o recubrimiento electrolítico:

Verter en los recipientes respectivos, hasta aproximadamente la mitad de su volumen, las soluciones de desengrasante, neutralizante y del niquelado. Utilizar como ánodo la lámina de Ni y como cátodo algún objeto metálico a recubrir que se pueda colgar de un gancho que va colgado a la barra del cátodo en la celda electrolítica (un clavo, una moneda, una tuerca, de cobre latón o hierro).

Conectar el ánodo y la barra del cátodo a una fuente de corriente directa, en 6 voltios, sumergir la pieza a recubrir durante 2 minutos, y sáquela. Repita con otra pieza igual a recubrir, pero con 3 voltios y, con 9 voltios.

Por último, desconecte los electrodos y regrese las soluciones a los recipientes respectivos. ¿Qué ocurrió en cada experiencia de recubrimiento?:

En la primera experiencia el objeto fue sumergido en el desengrasante, luego el neutralizante y después en el niquelado, se conectó a las fuentes el ánodo y la barra del cátodo, por un tiempo determina y se tuvo que la pieza perdió su brillantes y quedo de un tono más opaco como se muestra en la figura.

En la se segunda experiencia se repitió el proceso pero esta vez con menos tiempo de inmersión y la figura quedo menos cubierta de Niquel

CONSULTAR:

Escriba las reacciones ocurridas en cada electrodo:

Reacciones en el Ánodo: esta sufre una reacción de oxidación, mediante el cual el material que fue utilizado pierde mayor cantidad de electrones, incrementa su estado de oxidación.

Reacciones en el cátodo: al este tener una carga negativa sufre una reacción de reducción, por el cual el material utilizado reduce el estado de oxidación, ya que recibe mayor cantidad de electrones.

• Dé dos ejemplos de objetos o materiales de uso común que estén recubiertos metálicamente.

En la bisutería o joyería se utilizan varios metales como base y adicional se recubren con capas más gruesas de otro tipo de metales, como puede ser de oro o de plata.

Otro objeto que es de uso común y que también presentan recubrimiento metálico son los cubiertos,

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