Construcción De Escalas De Potencial y Su Aplicación a La Predicción De Reacciones.

Construcción de escalas de potencial y su aplicación a la predicción de reacciones.
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Grupo: 4 28/08/10
Introducción:
En nuestra vida cotidiana realizamos diferentes actividades en donde intervienen reacciones del tipo oxido-reducción también llamadas Redox; estas reacciones consisten entransferir electrones de una especie química a otra. La especie que pierde los electrones se le conoce como oxidante y a la especie que los recibe se le conoce como reductor. Para observar mejor el intercambio de electrones que ocurre entre una especie y otra se realiza una ecuación llamada semicelda de reacción ya se de oxidación o reducción esta, en estas semiceldas se indica quien es el agentereductor (el que dona los electrones) y quien es el agente oxidante (el que acepta los electrones). Como ya se menciono este tipo de reacciones son importantes en nuestra vida que producen energia, esta energia que liberan se puede calcular a través de una diferencia de potencial para ver cuanta energia producen.
Objetivos:
1.- Conocer la fuerza reductora de Fe, Cu y Zn cuando se introduce un clavo dehierro dentro de una disolución de sulfato de cobre (II) o de sulfato de zinc.
2.- Medir la diferencia de potencial creada por las celdas que se elaboraran en el experimento No. 2.
3.- Medir el potencial del electro de los pares redox que se trabajaran en las diferentes semi-celdas del experimento No. 3.
Resultados y discusión:
Problema 1.Fuerza Reductora Relativa.
Objetivo: Conocer lafuerza reductora relativa de Fe, Cu y Zn cuando se introduce un clavo de hierro dentro de una solución de sulfato de cobre (II) o de sulfato de zinc.
Observaciones experimentales: En el tubo No.1 se colocaron 5mL de una disolución de CuSO4 (0.1M), esta disolución al inicio presenta una coloración azul transparente, al momento de introducir el clavo(lijado previamente) en la disolución este comenzó aoxidarse a ponerse café, mientras que la disolución después de unos 10 min se torno verde. De tal manera que la reacción se llevo a cabo de la siguiente manera:
Fe0 + Cu+2 Cu0 + Fe+2
En el tubo No.2 se colocaron 5mL de ZnSO4 (0.1M), esta disolución es incolora, a introducir el clavo en la disolución, en esta no sucede tanto, tanto para el clavo como para la disolución, es decir no se llevo acabo ninguna reacción.
Conocimientos previos sobre los pares involucrados: Se sabe que el Fe0 es un reductor fuerte, por lo tanto al colocarlo en la disolución que contiene al ion Cu2+ que es un oxidante fuerte reaccionaran para pasar a F2+ y el Cu0 de esta manera intercambiado 2 electrones.
Fe0 Fe+2 + 2 e- Semi-reacción de oxidación
Cu+2 + 2e- Cu0 Semi-reacción de reducción
Estospares involucrados tiene un °E de:
°EFe2+/Fe= -0.44 V y °ECu2+/Cu= 0.34 V
Por lo tanto la fuerza reductora la tiene el Fe0, y en la escala cualitativa quedaran de la siguiente manera ambos pares:
Fe2+ H+ Cu2+
-0.44 0 0.34

Fe0 H2 Cu0

°E(V)

Figura 1
Ahora respecto a el tubo dos, se sabe que el Fe0 y el Zn2+ son fuertes reductores ambos, por lo tanto estos dos reactivos no nos darán productos. Estos pares involucrados tienen un potencial estándar de:
°EZn2+/Zn= -0.76 V y °EFe2+/Fe= -0.44 V
Zn2+ Fe2+ H+
-0.76 -.0440

Por lo tanto ambos tienen una fuerza reductora grande; en la escala cualitativa quedaran de la siguiente manera ambos pares:

Zn0 Fe0 H2

°E (V)

Figura 2

Comentarios: Nosotros sabemos que para que se lleve a cabo una reacción redox debemos de poner a reaccionar un reductor fuerte con un oxidante...