Reporte Practica

Objetivo

Construir y observar el funcionamiento de la pila de Daniell a partir de electrodos de Zinc y Cobre, Compara los resultados teóricos y experimentales y cualquier cambio físico que ocurra en el procedimiento.

Marco Teórico

Los procesos electroquímicos son reacciones redox, en las cuales, la energía liberada por una reacción espontánea se convierte en electricidad.

la energía eléctrica se aprovecha para provocar una reacción química no espontanea, una reacción de óxido-reducción, es una reacción de transferencia de electrones.

Los electrones son transferidos desde la especie que se oxida, llamada reductor esto es porque al oxidarse reduce a otra especie y aumenta su número de oxidación y a la especie que se reduce, llamada oxidante porque al reducirse oxida otra especie y disminuye su número de oxidación.

Cuando una de estas sustancias se disuelve en agua, se disocian en partículas con carga eléctrica (positiva o negativa) llamadas iones y a la disociación en iones se la denomina ionización.

Un átomo que pierde un electrón forma un ion de carga positiva, llamado catión; un átomo que gana un electrón forma un ion de carga negativa, llamado anión.

Celdas electrolíticas:

Cuando la energía eléctrica procedente de una fuente externa hace que tenga lugar una reacción química no espontánea.

Celdas galvánicas o voltaicas:

En las que la energía que se libera en una reacción redox espontánea se puede usar, para realizar un trabajo eléctrico.

El puente salino

El catión y el anión que se emplean en un puente salino deben ser aproximadamente del mismo tamaño y tener una carga de la misma magnitud para que se desplacen a la misma velocidad. Los iones del electrolito del puente salino deben ser inertes respecto a las soluciones de las dos medias celdas y respecto a los electrodos.

El puente salino cumple tres funciones:

Mantiene la neutralidad eléctrica en cada hemicelda permitiendo la migración de los aniones al ánodo y de los cationes al cátodo.

Cierra el circuito, permitiendo el contacto eléctrico entre las dos disoluciones

Evita la mezcla de las disoluciones de ambas hemiceldas.

Potencial estándar de celda

El potencial estándar de celda (E0) es el voltaje asociado con una celda cuando todo los solutos se encuentran a 1 M y todos los gases están a 1 atm. Es siempre positivo y corresponde a la diferencia de potenciales del cátodo menos el potencial del ánodo.

Eo celda = = Eo(cátodo) – Eo(ánodo)

El sentido en que ocurrirá la reacción depende de la tendencias relativas de cada especie a ceder o aceptar electrones.

La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo y nos indica el sentido de la reacción química.

La corriente fluye desde el electrodo de hidrógeno ánodo al metálico cátodo en el caso del cobre. En cambio, en el caso del zinc el flujo es hacia el electrodo de hidrógeno cátodo. Esto indica que el zinc tiene mayor tendencia a pasar al estado oxidado que el cobre.

Electrolisis

La electrólisis es un proceso donde la energía eléctrica cambiará a energía química.

El proceso sucede en un electrólito, una solución acuosa o sales disueltas que den la posibilidad a los iones de ser transferidos entre dos electrodos. El electrolito es la conexión entre los dos electrodos que también están conectados con una corriente directa.

La electrolisis es la descomposición de una sustancia o solución electrolítica por medio de la corriente eléctrica. La energía eléctrica induce una reacción química que no es espontánea y se lleva a cabo en una celda electrolítica. La electrólisis se puede realizar por vía seca y por vía húmeda.

Introducción

Mediante el siguiente experimento daremos a conocer cómo funcionan las celdas galvánicas y las celdas electrolíticas mediante las reacciones oxido-reducción que hemos visto durante el curso, también veremos las reacciones rèdox espontaneas. A continuación se explica brevemente el experimento realizado en laboratorio:

Un electrodo de cobre está sumergido en un recipiente que contiene sulfato de cobre y otro electro (de Zinc) está sumergido en otro recipiente en una solución de sulfato de zinc. En cada electrodo ocurre una de las semi reacciones: oxidación o reducción. Ambos recipientes se comunican con un puente salido (KCl) que permite mantener un flujo de iones de un recipiente a otro. La conexión a un voltímetro evidencia la generación de un potencial eléctrico.

Para entender se va ser un recopilatorio de la teoría sobre este tema y también vamos a concluir sobre el experimento si se logró lo que se planteó para hacer una celda y se van a incluir los caculos realizados en el laboratorio y el procedimiento que se llevó a cabo para la práctica.

Material

El material que utilizaremos es el siguiente:

1 Multímetro

2 trozos Manguera (para puente salino)

3 Matraz 100ml

3 Matraz 50ml

1 Espátula

1 Pipeta graduada 5ml

4 Vaso precipitado 100ml

2 Vaso precipitado 50ml

1 Vidrio de reloj

1 Perilla o pro pipeta

Guantes de látex

Los reactivos a utilizar son:

KCl (disolución saturada)

CuSO4 1 M 100ml

ZnSO4 1M 50ml

H2SO4 0.1M 50ml

Metodología

Para poder llevar a cabo el proceso de REDOX por medio de una pila utilizamos una barra de Cu y una barra de Zn las cuales con lija, algodón y alcohol limpiamos, se debe utilizar lija diferente para cada una de las piezas y al desoxidarlas debemos mantenerlas separadas para que no vuelvan a contaminarse.

Primeramente se prepara la solución de sulfuro cúprico, utilizando 159.9g de CuSO4 en 0.1L de agua, al obtener la medida requerida de sulfuro cúprico se vierte en el vaso de precipitado diluyéndose en el agua utilizando como agitador una mosca pequeña.

Se debe ir agregando el sulfuro cúprico

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