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7/23/2019 Laboratorio-de-celdas-galvanicas.docx

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FACULTAD DE INGENIERA QUMICA.ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA AMBIENTAL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA DEL GAS NATURAL Y ENERGIA

CATEDRA : QUIMICAGENERAL II

CATEDRTICO : Ms. JUANA MARIA MENDOZA SANCHEZ

INTEGRANTES : ALANYA ZANABRIA, Mig!" #g!"

CRISPIN PAUCAR, I$%# Fis&!'

DE LA CRUZ TAPIA, G(#)%"( Di!g(

SUAREZ *ASQUEZ, C%'"% J!%#!"+

HUANCAYO- PER

2015

UNIVERSIDAD NACIONAL

DEL CENTRO DEL PER

CELDAS GALVA CAS


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INTRODUCCIN

En el presente informe se dar a onoer el onepto !siamente de lo"#e son las eldas $al%nias o !ater&as o pilas so!re s# 'istoria se sa!ef#eron in%entadas en el a(o de 1)00 por el f&sio italiano Alessandro *olta+ Apartir del des#!rimiento de ,#i$i al%ani de "#e el ana de #na ranaol$ada de #n $an'o de o!re e.perimenta #na ontrai/n #ando sepone en ontato on la s#perfiie de otro metal lo #al f#e err/neamenteinterpretado por al%ani omo eletriidad animal Para omprender me3orla idea de lo "#e son las eldas $al%nias4 se dar #na pe"#e(a definii/nde la "#&mia eletroanal&tia en forma $eneral para lle$ar a n#estro o!3eti%oprinipal "#e es onoer las eldas $al%nias+ ,a eletroanal&tia a!ara #n

$r#po de mtodos anal&tios #antitati%os 6perteneientes o relati%os a laantidad7 !asados en las propiedades eltrias de #na disol#i/n #andoforma parte de #na elda eletro"#&mia+

Por medio de este tra!a3o se dar a onoer el /mo f#nionan e inter%ienendi'as eldas espeialmente las eldas $al%nia 8 los distintos tipos depilas e.istentes de a#erdo a di%ersos fatores "#e permiten s# lasifiai/n+


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RESUMEN

,as reaiones eletro"#&mias tienen l#$ar en las llamadas eldas o pilaseletro"#&mias "#e p#eden ser de dos tipos4 Pilas $al%nias "#e

proporionan ener$&a eltria a partir de ener$&a "#&mia4 Pilaseletrol&tias9 proporionan ener$&a "#&mia a partir de ener$&a eltria

Una pila $al%nia onsta de dos semipilas 6denominadas tam!insemieldas o eletrodos7+Cada semipila onsta de #n metal 8 #na sol#i/nde #na sal del metal+ ,a sol#i/n de la sal ontiene #n ati/ndel metal 8 #nani/npara e"#ili!rar la ar$a del ati/n+ En esenia la semipila ontiene elmetal en dos estados de o.idai/n 8 la reai/n "#&mia en la semipila es#na reai/n redo.+

Una elda $al%nia es #n sistema "#e permite o!tener ener$&a 84 se dar aonoer el /mo f#nionan e inter%ienen di'as eldas espeialmente laseldas $al%nia 8 los distintos tipos de pilas e.istentes de a#erdo adi%ersos fatores "#e permiten s# lasifiai/n+
http://es.wikipedia.org/wiki/Celda_electroqu%C3%ADmica#Las_semiceldas_o_semireaccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Celda_electroqu%C3%ADmica#Las_semiceldas_o_semireacciones


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OBJETI*OS

Constr#ir #na pila :aniel 8 medir s# f#er;a eletromotri;+

:emostrar "#e las reaiones "#&mias prod#en ener$&a 8 "#e esta

ener$&a es eletriidad+


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MARCO TEORICO

En ='#3#t Ra!#a' era de >a$dad f#eron enontradas #nas %asi3as on #n

t#!o de o!re entral en #8o interior 'a!&a #n ilindro de 'ierro #nido todoello on #na me;la asfltia+ ?#nto a las %asi3as se enontra!an diferenteson3#ntos o!re@'ierro sin #tili;ar+ Podr&a 'a!er sido #na pila del si$lo *antes de CristoB Una e.pliai/n f#e "#e la %asi3a era en realidad #na pila 8las pie;as de o!re 8 'ierro eletrodos de reser%a+ i la %asi3a se llena!aon #n ido or$nio 6omo ido atio del %ina$re o ;#mo de fr#tas&trias7 se prod#&a #na ierta orriente+

,os iniios de la eletro"#&mia omo ienia estn marados por lase.perienias de al%ani 8 *olta a finales del si$lo D* 8 prinipios del DD+

,as reaiones "#&mias "#e tienen l#$ar en los proesos eletro"#&miosson de tipo redo. 6o.idai/n-red#i/n7 en las "#e se prod#e #natransferenia de eletrones entre las espeies "#&mias+ iempre "#e e.ista#na o.idai/n 'a!r #na red#i/n 8 %ie%ersa+ on m#'os los proesos"#&mios 8 !iol/$ios "#e tienen s# f#ndamento en este tipo de reaionesomo los proesos de o!teni/n de metales los de o.idai/n el#lar et+ ,aeletro"#&mia forma parte de la %ida ordinaria4 es deir por e3emplo al#tili;ar todo tipos de pilas s# empleo en el arran"#e de los motores de losa#tom/%iles e inl#so s# #tili;ai/n en la resol#i/n de pro!lemasmedioam!ientales+

C!"-%s g%"$#i/%s ( 0i"%s !"!/1'(234i/%s

Una pila $al%nia onsta de dos semipilas 6denominadas tam!insemieldas o eletrodos7+ En s# forma ms simple ada semipila onsta de#n metal 8 #na sol#i/n de #na sal del metal+ ,a sol#i/n de la sal ontiene#n ati/ndel metal 8 #n ani/npara e"#ili!rar la ar$a del ati/n+ En eseniala semipila ontiene el metal en dos estados de o.idai/n 8 la reai/n"#&mia en la semipila es #na reai/n redo. esrito sim!/liamente en elsentido de la red#i/n omo9

F nG6espeie o.idada7 G n e - F 6espeie red#ida7

En #na pila $al%nia de #n metal es apa; de red#ir el ati/n del otro 8 porel ontrario el otro ati/n p#ede o.idar al primer metal+ ,as dos semipilas
http://es.wikipedia.org/wiki/Celda_electroqu%C3%ADmica#Las_semiceldas_o_semireaccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Celda_electroqu%C3%ADmica#Las_semiceldas_o_semireaccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3n


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de!en estar separadas f&siamente de manera "#e las sol#iones no seme;len+ e #tili;a #n p#ente salinoo #na plaa porosa para separar las dossol#iones+

El nmero de eletrones transferidos en am!as direiones de!e ser elmismo as& las dos semipilas se om!inan para dar la reai/neletro"#&mia $lo!al de la elda+ Para dos metales A 8 >9

A nGG n e- A> mGG m e- >m A G n > mG n > G m A nG

Esto no es toda la 'istoria 8a "#e los aniones tam!in de!en ser transferidosde #na semielda a la otra+ C#ando #n metal se o.ida en #na semipila

de!en transferirse aniones a la semipila para e"#ili!rar la ar$a eltria delati/n prod#ido+ ,os aniones son li!erados de la otra semipila #ando #nati/n se red#e al estado metlio+ Por lo tanto el p#ente salino o lamem!rana porosa sir%en tanto para mantener las sol#iones separadasomo para permitir el fl#3o de aniones en la direi/n op#esta al fl#3o deeletrones en el a!le de one.i/n de los eletrodos+

El %olta3e de la pila $al%nia es la s#ma de los poteniales de las dossemipilas+ e mide onetando #n %olt&metro a los dos eletrodos+ El%olt&metro tiene #na resisteniam#8 alta por lo "#e el fl#3o de orriente esrealmente insi$nifiante+ C#ando #n dispositi%o omo #n motor eltrio seoneta a los eletrodos fl#8e #na orriente eltria 8 las reaiones redo.se prod#en en am!as semipilas+ Esto ontin#ar 'asta "#e la onentrai/nde los ationes "#e se red#en se apro.ime a ero+

Para la pila :aniell representada en la fi$#ra los dos metales son ;in 8o!re8 las dos sales son los s#lfatosdel metal orrespondiente+ El ;in es elmetal ms red#tor de modo "#e #ando #n dispositi%o se oneta a am!oseletrodos la reai/n eletro"#&mia es

In G C#2G In2GG C#

El eletrodo de ;in se dis#el%e 8 el o!re se deposita en el eletrodo deo!re+ Por definii/n el todoes el eletrodo donde tiene l#$ar la red#i/n6$anania de eletrones7 por lo "#e el eletrodo de o!re es el todo+ Eltodo atrae ationes "#e tienen #na ar$a positi%a+ por lo "#e el todo es
http://es.wikipedia.org/wiki/Puente_salinohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Volt%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pila_Daniellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Zinchttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todohttp://es.wikipedia.org/wiki/Puente_salinohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Volt%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pila_Daniellhttp://es.wikipedia.org/wiki/Zinchttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todo


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el eletrodo ne$ati%o+ En este aso el o!re es el todo 8 el ;in es elnodo+

,as eldas $al%nias se #san normalmente omo f#ente de ener$&a

eltria+ Por s# propia nat#rale;a prod#en orriente+ Por e3emplo #na!ater&a de plomo 8 idoontiene #n nmero de eldas $al%nias+ ,os doseletrodos son efeti%amente plomo 8 /.ido de plomo+

,a elda Jestonse adopt/ omo #n estndar internaional para el %olta3e en1K11+ El nodo es #na amal$amade mer#rio 6elemento78 admio el todoest 'e'o de mer#rio p#ro el eletr/lito es #na sol#i/n 6sat#rada7 des#lfato de admio8 el despolari;ador es #na pasta de s#lfato de mer#rio 67+C#ando la sol#i/n de eletr/lito est sat#rada el %olta3e de la elda es m#8reprod#i!le de a'& s# #so omo #n estndar+

*("1%5! -! "% 0i"%

El potenial eltrio estndar de #na pila p#ede determinarse #tili;ando #nata!la de poteniales estndar para los dos semipilas in%ol#radas+ ,aprimera etapa es identifiar los dos metales "#e reaionan en la elda+ Aontin#ai/n se mira el potenial estndar de eletrodoE0 en * para ada#na de las dos semirreaiones+ El potenial estndar de la pila es i$#al al%alor de E0ms positi%o menos el %alor ms ne$ati%o 6o menos positi%o7 delotro E0+

Por e3emplo en la fi$#ra anterior las sol#iones son C#OL8 InOL+ Cadasol#i/n ontiene #na tira del metal orrespondiente 8 #n p#ente salino odiso poroso "#e oneta las dos sol#iones 8 "#e permite "#e los ionesOL2-fl#8an li!remente entre las sol#iones de o!re 8 ;in+ A fin de al#larel potenial estndar de la elda se !#san las semirreaiones del o!re 8del ;in 8 se en#entra9

C#2GG 2 e- C#9 E0M G 0+L *In2GG 2 e- In9 E0M - 0+ *

Por lo tanto la reai/n $lo!al es9

C#2GG In C# G In2G
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_plomo_y_%C3%A1cidohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Celda_Weston&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Amalgamahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Cadmiohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfato_de_cadmio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Tabla_de_potenciales_de_reducci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiceldahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_normal_de_electrodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vhttp://es.wikipedia.org/wiki/Celda_electroqu%C3%ADmica#Las_semiceldas_o_semireaccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Puente_salinohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_plomo_y_%C3%A1cidohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Celda_Weston&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Amalgamahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Cadmiohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfato_de_cadmio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Tabla_de_potenciales_de_reducci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiceldahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_normal_de_electrodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vhttp://es.wikipedia.org/wiki/Celda_electroqu%C3%ADmica#Las_semiceldas_o_semireaccioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Puente_salino


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El potenial estndar de la reai/n es entones 0L * - 6-0 *7 M 110 *+,a polaridad de la elda se determina omo si$#e9 el ;in metlio esred#ido ms f#ertemente "#e el o!re metlio omo m#estra el 'e'o de"#e el potenial estndar de red#i/n para el ;in sea ms ne$ati%o "#e

para el o!re+ As& el ;in metlio ede eletrones a los iones C# 2G8 "#edanar$ados positi%amente+ ,a onstante de e"#ili!rio K para "#e la elda%iene dada por9 Q ln = M Q fra 6nE S 07 6RT7 donde Fes el arada8 Res laonstante de los $ases8 Tes la temperat#ra en el%in+ Para la pila :aniell Kes apro.imadamente i$#al a 15V10+ As& en el e"#ili!rio s/lo sontransferidos #nos poos eletrones los s#fiientes para a#sar "#e loseletrodos estn ar$ados+

,os poteniales de semielda reales de!en al#larse mediante el #so de lae#ai/n de Nernst 8a "#e los sol#tos raramente estn en s#s estadosestndar

EsemieldaM E0- WRTX@WnX+lne

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