INFORME ELECTROQUIMICA

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ELECTROQUIMICA

Ángel Gonzalez1, Haider lavado 2

1, Cód: 117004347, Ing. Agroindustrial

2, Cód: 117004217, Ing. Agroindustrial

Facultad de ciencias agropecuarias y recursos naturales Programa Ing. Agroindustrial.

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RESUMEN

En el presente Informe se muestran los resultados de la práctica experimental, en la cual se hicieron diferentes montajes de algunas celdas voltaicas (También conocidas como Celdas Galvánicas). De estas se obtiene la energía eléctrica a partir de reacciones redox espontáneas que tienen lugar dentro de la misma. Estas constaron de dos metales diferentes conectados por un puente salino. Después de tener el montaje de las diferentes celdas, y ser conectadas por el puente salino, se procedió a medir con un voltímetro el voltaje producido en todas las celdas electroquímicas.

Palabras Claves: Celda, Voltaje, cátodo, Ánodo, Redox.

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MARCO TEORICO

Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interfase de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en algunos casos especiales, un sólido. En un sentido más amplio, la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.

CELDA ELECTROQUÍMICA:

Es el dispositivo utilizado para la descomposición mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos. También se conoce como celda

galvánica o voltaica, en honor de los científicos Luigi Galvani y Alessandro Volta, quienes fabricaron las primeras de este tipo a fines del S. XVIII.

Las celdas electroquímicas tienen dos electrodos: El Ánodo y el Cátodo. El ánodo se define como el electrodo en el que se lleva a cabo la oxidación y el cátodo donde se efectúa la reducción. Los electrodos pueden ser de cualquier material que sea un conductor eléctrico, como metales, semiconductores. También se usa mucho el grafito debido a su conductividad y a su bajo costo. Para completar el circuito eléctrico, las disoluciones se conectan mediante un conductor por el que pasan los cationes y aniones, conocido como puente salino.

Los cationes disueltos se mueven hacia el Cátodo y los aniones hacia el Ánodo. La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo porque existe una diferencia de potencial

eléctrico entre ambos electrolitos. Esa diferencia se mide con la ayuda de un voltímetro y es conocida como el voltaje de la celda. También se denomina fuerza electromotriz, o bien como potencial de celda. En una celda galvánica donde el ánodo sea una barra de Zinc y el cátodo sea una barra de Cobre, ambas sumergidas en soluciones de sus respectivos sulfatos, y unidas por un puente salino se le conoce como Pila de Daniell.

Las celdas galvánicas se usan normalmente como fuente de energía eléctrica. Por su propia naturaleza producen corriente. Por ejemplo, una batería de plomo y ácido contiene un número de celdas galvánicas. Los dos electrodos son efectivamente plomo y óxido de plomo.

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Imagen 1. Celda Voltaica

Esta es una celda electroquímica que obtiene la energía eléctrica a partir de reacciones redox espontáneas que tienen lugar dentro de la misma. (Las reacciones redox son aquellas en las que se transfieren electrones de una sustancia a otra.)

RESULTADOS

Procedimiento 1

Sulfato de cobre + sulfato de cinc 1Molar

50 mil × 1L/ 1000ml = 0.05L

CuSO4= 159.609 g/mol        ZnSO4=161.47g

Molaridad= moles de soluto/L Solución L Solución × Molaridad= moles de soluto 0.05L × 1 M= 0.05 mol

0.05 mol × 159.609g/ 1 mol= 7.980g 0.05 mol × 161.4g/ 1 mol= 8.07g CuSO4 —ZnSO4

Cu² + Zn⁰ — Cu⁰ + Zn² Cátodo : Cu² + 2e — Cu Ánodo : Zn⁰ -2e — Zn Cu² + Zn⁰ — Cu⁰ + Zn² Cu=+0.15v

Zn=-076v

E⁰celda= cátodo – ánodo

E⁰celda= 0.15 –(- 0.76)

E⁰celda= 0.91 V

Prueba de laboratorio

Los datos de la celda para la prueba nos arrojo Energía de la celda= 1.09 v

%error = (real-teorica/ teórica) × 100

%error= (1,09- 0.91)/0.91×100

%error= 19.78 %

Procedimiento 2

Sulfato de magnesio + sulfato de hierro 1molar

0.05L

MgSO4=246.3g.        FeSO4= 151.908g

0.05 mol × 246.3g/ 1 mol= 12.315g

0.05 mol × 151.908g/ 1 mol= 7.59g MgSO4—FeSO4

Mg + Fe² — Mg² + Fe Cátodo: Fe² + 2e — Fe Ánodo: Mg⁰ -2e — Mg Mg + Fe² — Mg² + Fe Fe=-0.44v

Mg= -2.37v

E⁰celda= cátodo – ánodo E⁰celda= -0.44–(- 2.73)

E⁰celda= 2.29V

Prueba de laboratorio

Los datos de la celda para la prueba nos arrojo Energía de la celda= 0.05v

%error = (real-teorica/ teórica) × 100

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