Electroquimica

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

I. RESUMEN 2

II. PRINCIPIOS TEÓRICOS 3

III. TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS 8

IV. CALCULOS Y EJEMPLOS DE CÁLCULOS 10

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 13

VI. CONCLUSIONESY RECOMENDACIONES 14

VII. APÉNDICE 15

VIII. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………25

RESUMEN

Esta experiencia tuvo como objetivo elestudio de la ecuación de Nerst aplicada a la celda electrolítica Zn/Zn+2 // Cu+2/Cu a diferentes concentraciones así como el estudio de la Ley de Faraday.
Para esta experiencia se uso como reactivos una solución de ZnSO4 0,1 M, CuSO4 0,1M, agar-agar, KCl, solución de NaOH 4N las cuales se encontraron a las siguientes condiciones de laboratorio: 756 mmHg, 19°C de temperatura y 94% de humedadrelativa.
En el informe siguiente determinaremos la diferencia de potencial existente entre una celda galvánica constituida de soluciones de CuSO4 y ZnSO4 (pila de Daniels) a diferentes concentraciones molares, y a una temperatura de 25ºC. Esta medida de potencial la calcularemos experimentalmente usando un multímetro y electrodos de Zinc y Cobre (láminas delgadas) la cual compararemos con elresultado de la Ecuación de Nernst para celdas galvánicas.

En esta primera parte de la experiencia preparamos soluciones de CuSO4 0,01M y 0,001M a partir de una solución 0,1M. De esta forma se obtuvo 3 pares de celdas de diferentes concentraciones (el ZnSO4 0,1M se utilizó para las 3 concentraciones de CuSO4). Al medir los potenciales con el multímetro arrojo los siguientes resultadosexperimentales: 1,084v, 1,062v, 1,036v y al comparar con la Ecuación De Nernst, se obtuvo pequeños porcentajes de error: 1.45%, 0.75%, 0.86% . De donde se puede observar que el potencial de celda varía con la concentración es decir mientras mas diluida es la solución, el potencial decrece. Cuando en lugar de trabajar con molaridades, calculamos el fem utilizando los coeficientes de actividad de los ionesobservamos que estas nos daban un resultado mayor debido a que los coeficientes eran numéricamente mayores que las concentraciones.

En la segunda parte de la practica comprobamos la ley de Faraday, para este fin preparamos los materiales y reactivos que indicaba la guía, es decir en una solución de NaOH introducimos dos electrodos de grafito, conectados directamente a la batería y uno de ellosademás al equipo conteniendo agua.

Experimentalmente introducimos al generador 20 ml de agua es decir 20 ml de hidrogeno (0.0163g) y al calcular los gramos H2 utilizando Faraday (se demoró 273 seg. en pasar 20 ml H2 y una intensidad de 0,6 A) nos dio un resultado de 0.00170g, obteniendo un % de error del 4,29%.

PRINCIPIOS TEÓRICOS

Electroquímica:
El concepto de Electroquímica implicatransformaciones que requieren la presencia de
electrodos. Dos electrodos sumergidos en un electrólito y unidos externamente por un conductor metálico forman lo que se conoce como celda electroquímica. Si en la celda ocurre una reacción química que da lugar a una corriente eléctrica, se llama pila o celda galvánica. Si por el contrario, una corriente externa da lugar a una reacción química, entonces sellama celda o cuba electrolítica. Puesto que la Electroquímica trata de reacciones químicas que dan lugar a una corriente eléctrica o el fenómeno inverso, su estudio podrá hacerse, como el de la reacciones químicas ordinarias, desde dos puntos de vista diferentes, uno el termodinámico y otro el cinético. Las celdas galvánicas que dan lugar a una diferencia de potencial de equilibrio podrán serestudiadas con ayuda de la Termodinámica; en cambio, en la celdas electrolíticas el proceso que ocurre es irreversible debido al paso de corriente por la celda, lo que hace que su estudio no pueda hacerse sobre una base termodinámica y habrá que recurrir a leyes cinéticas.
Todas las reacciones químicas son fundamentalmente de naturaleza eléctrica, puesto que hay electrones involucrados en todos...