FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

PRACTICA DE LABORATORIO N6

TEMA: CELDAS VOLTAICAS

CURSO: LABORATORIO DE QUIMICA

HORARIO: LUNES 14:40 16:20

INTEGRANTES:

CICLO: IIDOCENTE: DELGADO VILLANUEVA JENNY

2013- II

OBJETIVOS:

Preparar celdas electroqumicas y medir cuantitativamente algunos sistemas espontneos de oxidacin - reduccin.

Conocer el sistema qumico de una pila y estar en condiciones de identificar los electrodos para el clculo depotencial es estndar

II.PRINCIPIOS TERICOS:

Laelectroqumicaeslaramadelaqumicaqueestudialosprocesos qumicos producidos por el paso de lacorriente elctrica y la produccin de la energa elctrica porreaccin qumica. La corriente elctrica viene a ser el flujo de electrones desde un punto hacia otro. Los dispositivos experimentalesquegeneranelectricidadmedianteunareaccinredoxespontneasedenominan celdas voltaicas o galvnicas. El material por el cual fluyenlos electrones se denomina conductor, pudiendo ser de 2 tipos: conductores electrnicos o metlicos y conductores electrolticos.

Laconduccintienelugarporla migracin directa delos electronesatravsdel conductor,bajo la influencia de un potencial aplicado. Alconectar dos electrodos osemi pilas a travs de sus disoluciones y enlazados por un puente salino, seforma una pilagalvnica cuya fuerza electromotriz, esigual aladiferencia depotenciales desus electrodos. Las reacciones se efectan en electrodos separados. Los electrones circulan por el circuito externo que se completa con un voltmetro.

Lasceldasgalvnicasotambinllamadasceldasvoltaicasoelectroqumicas,sondispositivosexperimentalesquegeneranelectricidad mediante una reaccin redox espontnea. Esto es un sistema compuesto de uno o varios metales que en contacto con soluciones electrolticas producen reaccionesdeoxidacin-reduccin.

Alfuncionarlacelda,tienelugarenelelectrodopositivounareaccin electroqumica de reduccin y en el electrodo negativo un proceso de oxidacin, dichas semirreacciones, corresponden a la reaccin total de oxidacin - reduccin que severifica en la pila.

Unejemploclsicodeuna celdaelectroqumicaeslaCeldade Daniels, que est conformada por dos electrodos: Cobre y Zinc. El electrodo de cobre est sumergido en una solucin de sulfato de cobre y el electrodo de zincen una solucin de sulfato de zinc. Para el cierre del circuito se utiliza un puentesalino,quetambin permite una mayor movilidad de los iones atravs del sistema. Este puente salino que viene a ser un tubo en U invertido, contiene una solucin de cloruro de potasio y los orificios son cubiertos con un pedazo de algodn para evitar que se vaceel tubo invertido. Si adems ambas soluciones se conectan mediante un voltmetro su lectura reportar 1,10 V, esto debido a que el potencial de oxidacin del Zn+2 es 0,763 V y el del Cu ++ es de 0,337 V, por lo tanto el Zinc (de mayor potencial) le cede electrones al cobre (de menor potencial).

Las reacciones qumicas que se producen son:

Como se observa el zinc acta como agente reductor y el cobre comoagenteoxidante. Lospotencialesestndardeoxidacin-reduccin son los que determinan la naturaleza electroqumica delos electrodos. Cuanto ms positivo es el potencial redox, mayor poder oxidante y cuantoms negativo, mayor poder reductor. El orden de los metales segn sus potenciales constituye la serie electroqumica, donde los metales muy activos (Potasio y Sodio) ocupan las posiciones superiores y los inactivos o metales nobles como: oro, platino, ocupan lasinferiores.

III.PARTEEXPERIMENTAL

a) Materiales:

-Vasos de precipitados-Tubo en U para puente salino-ElectrodosdeCu,Zny Pb-Voltmetro-Cables conectores-Bagueta-Pisceta

b) Reactivos:

-Sulfato de Cobre, CuSO40.1M-Sulfato de Zinc, ZnSO40.1M-Solucin saturada de KCl-Sulfato de Plomo, PbSO40.1M-Agua destilada

IV.PRCEDIMIENTO En este experimento se construirn varias pilas que se utilizarn en reacciones espontneas de oxidacin - reduccin, de tal forma que los electrones sean transportados a travs de un hilo conductor. Los experimentos muestran que los tomos de los metales activos pierden espontneamente electrones, cedindoles a los iones positivos de los metales menos activos, cuando ambos estn en contacto directo.1. Construccin y funcionamiento de una pila galvnica:Zn(s)/ Zn+2(0.1 M) // Cu+2(0.1M) / Cu(s)

Aadir en un vaso de 50 mL, hasta la mitad aproximadamente, sulfato de cobre 0.1M e introducir el electrodo de cobre limpio en el vaso. Luego, unir dicho electrodo de cobre al terminal positivo del voltmetro. Mida en otro vaso de 50 mL, hasta la mitad aproximadamente, solucin de sulfato de Zinc 0.1M y ponga una barrita de Zinc limpia dentro del vaso. Unir ste electrodo de Zinc al terminal negativo del voltmetro. Usar el puente salino para cerrar el circuito. Leer el voltaje que marca el voltmetro y comparar con el valor terico de la pila voltaica.

2. Celda constituida por las semipilas:Pb(s)/ Pb+2(0.1M) // Cu+2(0.1M) / Cu(s) Aadir en un vaso de 50 mL, hasta la mitad aproximadamente, solucin de sulfato de plomo 0.1M e introducir el electrodo de plomo limpio en dicho vaso. Luego unirlo al terminal del voltmetro. Aada en otro vaso de 50 mL solucin de sulfato de cobre 0.1M e introduzca el electrodo de cobre. Ponga el puente salino para cerrar el circuito y anote el voltaje ledo.

V.CUESTIONARIO1. Qu es la corrosin electroqumica? Mencione el ejemplo de un proceso electroqumico.

La corrosin electroqumica es un proceso espontneo que denota siempre la existencia de una zona andica (la que sufre la corrosin), una zona catdica y un electrolito, y es imprescindible la existencia de estos tres elementos, adems de una buena unin elctrica entre nodos y ctodos, para que este tipo de corrosin pueda tener lugar.

EJEMPLOS:

2. Culessonlosfundamentosdeunaproteccincatdica? Menciones tres aplicaciones de este proceso.

Luego de analizadas algunas condiciones especialmente desde el punto de vista electroqumico dando como resultado la realidad fsica de la corrosin, despus de estudiar la existencia y comportamiento de reas especficas como nodo-Ctodo-Electrolito y el mecanismo mismo de movimiento de electrones e iones, llega a ser obvio que si cada fraccin del metal expuesto de una tubera o una estructura construida de tal forma de coleccionar corriente, dicha estructura no se corroer porque sera un ctodo.

3. Qu utilidad tiene el puente salino? Explique el funcionamiento del mismo.

Puente salino es un tubo de vidrio que se coloca entre dos sustancias liquidas para que exista contacto elctrico entre ellas y los iones se puedan desplazar, comnmente se usa un tubo de vidrio que contiene cloruro de potasio como puente salino.

Propiedades del puente salino:

Es un tubo en forma de U que contiene una sal que permite intercambio de ionespermite contacto elctrico entre dos soluciones.