Construccion de escalas de potencial

RESUMEN:

En esta practica se buscaba: Determinar el valor poder reductor relativo de Zn2+/Cu2+ en contacto con Fe0, determinar las reacciones espontáneas y sus Keq entre los cationes Fe2+/Cu2+, Fe2+/Zn2+ y Cu2+/Zn2+ y finalmente la construcción de una escala de potenciales para la predicción de reacciones de los siguientes pares redox: Ag+/Ag, Fe3+/Fe2+, Cu2+/Cu, NO3-/NO2-, Fe2+/Fe, Ni2+/Ni.Esto lo realizamos por medio de la construcción de las celdas, en las cuales con un multímetro obtuvimos la diferencia de potencial. Obtuvimos las siguientes diferencias de potencial para las celdas:

Celda DE
Zn|Zn2+||Fe2+|Fe 0.254V
Zn|Zn2+||Cu2+|Cu 1.003V
Fe|Fe2+||Cu2+|Cu 0.706V
Tabla exp.2

Par redox DE
Ag+|Ag 0.48V
Ni2+|Ni 0.071V
Fe3+|Fe2+ 0.448V
Cu2+|Cu 0.048V
NO3|NO2 0.667VFe2+|Fe -0.86V
Tabla exp.3
La hipótesis del experimento 1 se rechaza ya que experimentalmente el cobre no tuvo una fuerza reductora mayor a la del hierro.

La hipótesis del experimento 2 se acepta pues las diferencias de potencial entre las celdas se comportaron en el sentido que se propuso.

La hipótesis del experimento 3 se rechaza.

I. PLANTEAMIENTO DELPROBLEMA:

 ¿Cuál es la fuerzareductora relativa de Fe0 cuando se pone en contacto con Zn2+ y Cu2+?
 ¿Cuáles serán las reacciones que se generan espontáneamente y cuáles sus Keq entre disoluciones de Fe2+, Zn2+ y Cu2+ reaccionando en pares con electrodos de sus respectivos metales?
 ¿Cuál será la escala de potenciales de los siguientes pares redox Ag+/Ag, Fe3+/Fe2+, Cu2+/Cu, NO3-/NO2-, Fe2+/Fe, Ni2+/Ni?

II. OBJETIVO:

Determinar el valor poder reductor relativo de Zn2+/Cu2+ en contacto con Fe0.
 Determinar las reacciones espontáneas y sus Keq entre los cationes Fe2+/Cu2+, Fe2+/Zn2+ y Cu2+/Zn2+.
 Construir una escala de potenciales para la predicción de reacciones de los siguientes pares redox: Ag+/Ag, Fe3+/Fe2+, Cu2+/Cu, NO3-/NO2-, Fe2+/Fe, Ni2+/Ni.

III. MARCO TEÓRICO:

Los procesos electroquímicosson reacciones redox en las cuales la energía liberada por una reacción espontánea se convierte en electricidad, o la energía eléctrica se aprovecha para provocar una reacción química no espontánea. Las reacciones redox son aquellas en las que se transfieren electrones de una molécula a otra, esto es decir que cambia el estado de oxidación de un par de especies químicas, la especie que donaelectrones se conoce como oxidante y la especie que los recibe reductora, de aquí que el oxidante se reduce, es decir disminuye su número de oxidación, mientras que el reductor se oxida, aumenta su número de oxidación; debe entenderse que los procesos de oxidación y reducción ocurren simultáneamente, sin embargo es común expresar una reacción de óxido-reducción como la suma de semi-reacciónes de lasespecies oxidante y reductora. Una celda electroquímica es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reacción redox, está formada por un par de disoluciones electrolíticas (que contienen a las especies oxidante y reductora) unidas mediante un puente salino que impide el paso mecánico de sustancia entre ellas y permite el intercambio de electrones, en cada una de estassoluciones se coloca un electrodo que fungirá como la conexión de la semi-celda con el exterior para cerrar un circuito eléctrico. El flujo de electrones es de ánodo a cátodo, es decir en el ánodo tiene lugar la oxidación y en el cátodo la reducción. La fuerza electromotriz de una pila puede ser considerada como la diferencia absoluta entre dos potenciales de electrodo individuales, estos potenciales deelectrodo son las diferencias de potencial entre un electrodo y el electrolito con el que está en contacto. Para un sistema redox la diferencia de potencial de una especie se puede calcular a partir de la ecuación de Nernst, donde compara el potencial normal de un par redox (25°C) con el potencial que se tendría del mismo par a diferentes concentraciones o actividades del par en disolución.

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