Fisicoquimica electroquimica

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Introducción

La electroquímica estudia los cambios químicos que producen una corriente eléctrica y la generación de electricidad mediante reacciones químicas. Es por ello, que el campo de la electroquímica ha sido dividido en dos grandes secciones. La primera de ellas es la Electrólisis, la cual se refiere a las reacciones químicas que se producen por acción de una corriente eléctrica. Laotra sección se refiere a aquellas reacciones químicas que generan una corriente eléctrica, éste proceso se lleva a cabo en una celda o pila galvánica.

Celdas electrolíticas: son aquellas en las cuales la energía eléctrica que procede de una fuente externa provoca reacciones químicas no espontáneas generando un proceso denominado electrólisis. Las celdas electrolíticas constan de un recipientepara el material de reacción, dos electrodos sumergidos dentro de dicho material y conectados a una fuente de corriente directa.

Celdas voltaicas o galvánicas: son celdas electroquímicas en las cuales las reacciones espontáneas de óxido-reducción producen energía eléctrica. Las dos mitades de la reacción de óxido reducción, se encuentran separadas, por lo que la transferencia de electrones debeefectuarse a través de un circuito externo.

Resumen

El objetivo de este laboratorio es estudiar la ecuación de Nernst aplicada a la celda electroquímica (Zn/Zn+2 (0.1M) // Cu+2 (0.1M) /Cu), a diferentes concentraciones así como el estudio de la ley de Faraday.

Las condiciones de trabajo son las siguientes:

Pº= 756 mmHg.
T= 21ºC
%H.R. = 96

Para el caso de la ecuación de Nernst lospotenciales obtenidos fueron:

* 1.093v ([Zn+2] = 0.1M y [Cu+2] = 0.1M)
* 1.080v ([Zn+2] = 0.1M y [Cu+2] = 0.01M)
* 1.062v ([Zn+2] = 0.1M y [Cu+2] = 0.001M)

El error porcentual en cada caso fue:

% error []=0.1M y [] = 0.1M | 0.71% |
% error []=0.1M y []=0.01M | 2.93% |
% error []=0.1M y []=0.001M | 5.14% |


Para el caso de la celda electrolítica lamasa experimental fue 0.00155 g de Hidrógeno y el porcetaje de error fue 13.96%.
En la celda galvánica, los electrones tienen que fluir por el circuito externo desde el electrodo negativo al positivo. En el electrodo negativo tiene lugar la oxidación y la reducción se verifica en el electrodo positivo.
De lo anterior concluimos que en una celda galvánica a menos concentración de una de lassoluciones el potencial será menor y en el caso de la celda electrolítica, a más concentración, la masa obtenida será mayor.

Tener en cuenta cuando se prepara las soluciones, se debe tener cuidado de hacerlo en recipientes bien limpios, pues el potencial varía con la concentración.

MARCO TEÓRICO

Electroquímica
La electroquímica estudia los cambios químicos que producen una corrienteeléctrica y la generación de electricidad mediante reacciones químicas. Es por ello, que el campo de la electroquímica ha sido dividido en dos grandes secciones. La primera de ellas es la Electrólisis, la cual se refiere a las reacciones químicas que se producen por acción de una corriente eléctrica. La otra sección se refiere a aquellas reacciones químicas que generan una corriente eléctrica, ésteproceso se lleva a cabo en una celda o pila galvánica.

Conducción electrolítica
Se denominan conductores de primera especie o electrónicos a los metales sólidos o fundidos y ciertas sales sólidas (sulfuro cúprico, sulfuro de cadmio) que conducen la corriente eléctrica sin experimentar alteración alguna. En estas sustancias, la conducción tiene lugar por emigración directa de los electrones através del conductor bajo la influencia de un potencial aplicado. Aquí, los átomos o iones que componen el conductor, permanecen en sus lugares.
Los conductores de segunda especie o electrolíticos son los que experimentan transformación química al paso de la corriente eléctrica como las soluciones de electrolitos fuertes y débiles, sales fundidas y también algunas sales sólidas como el...
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