Fisicoquimica Mediciones De Pila
Páginas: 6 (1406 palabras)
Publicado: 17 de junio de 2012
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Informe de Laboratorio Nº6
“Medición de los parámetros termodinámicos
de una Pila”
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Resultados Brutos
Se calculó el voltaje de una pilacompuesta por un electrodo de plomo y una solución de Pb(NO3)2 y un electrodo de cobre con una solución de CuSO4 a diferentes temperaturas. La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos:
TABLA I: Voltaje [mV] de la pila a diferentes temperaturas [ºC]
|Temperatura [ºC] |Voltaje [mV] |
|0 |469 |
|20|475 |
|30 |478 |
|40 |482 |
|50 |485 |
|60 |489 |
Análisis de resultados
1. Reacción de pila:
La pilaconfeccionada corresponde a una celda galvánica de especies:
[pic]
La reacción de oxido-reducción que ocurre se puede ver en las 2 semi-celdas que la componen:
• Reacción de reducción (en el cátodo):
[pic]
• Reacción de oxidación (en el ánodo)
[pic]
La reacción redox global es:
[pic]
2. Calculo de parámetro termodinámico:
• Entropía:
Para calcular lavariación se tiene primero:
[pic]
La diferencia de voltaje entre las diferentes mediciones de temperaturas pueden ser relacionados con el cambio de entropía de la siguiente manera:
[pic]
[pic]
De esta manera, se puede relacionar la primera formula con la entropía y se obtiene:
[pic]
[pic]
Para calcular el [pic] se necesita graficar el voltaje como variable dependiente y latemperatura como variable independiente y utilizar la pendiente como[pic]
La siguiente tabla muestra los diferentes voltajes a su temperatura en Kelvin:
TABLA II: Voltaje [mV] de cada pila a diferentes temperaturas [K]
|Temperatura [K] |Voltaje [mV] |
|273,15 |469 |
|293,15 |475|
|303,15 |478 |
|313,15 |482 |
|323,15 |485 |
|333,15 |489 |
Utilizando los datos de la TABLA II, se hace el siguiente gráfico:
[pic]
FIGURA I: Gráfico del voltaje [mV] en función de la temperatura [K]
De estamanera se tiene que la ecuación de la recta corresponde a:
[pic]
La pendiente corresponde a [pic]
Ahora teniendo en cuenta que el número de moles de electrones necesarios para la reacción es 2 y que la constante de Faraday es 96485,34[pic] se tiene:
[pic]
[pic]
• FEM de celda estandar:
Para obtener la FEM estándar de la celda, se reemplaza en la ecuación de la rectaobtenida en la FIGURA I la temperatura de 298,15K y se obtiene:
[pic]
• Energía libre de Gibbs:
Teniendo en cuenta que el número de moles de electrones necesarios para la reacción es 2 y que la constante de Faraday es 96485,34[pic] se tiene
[pic]
[pic]
[pic]
• Entalpía:
Utilizando los valores de [pic] y [pic] obtenidos y la ecuación de Helmholtz, se tiene:
[pic][pic]
[pic]
[pic]
Discusión
En primer lugar, se destaca que los resultados obtenidos en el trabajo práctico de las mediciones del voltaje de una pila a diferentes temperaturas fueron utilizados para calcular los diferentes parámetros termodinámicos de la celda galvánica compuesta por cobre y plomo.
El sistema estudiado corresponde a una celda galvánica compuesta por un...
Informe de Laboratorio Nº6
“Medición de los parámetros termodinámicos
de una Pila”
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Resultados Brutos
Se calculó el voltaje de una pilacompuesta por un electrodo de plomo y una solución de Pb(NO3)2 y un electrodo de cobre con una solución de CuSO4 a diferentes temperaturas. La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos:
TABLA I: Voltaje [mV] de la pila a diferentes temperaturas [ºC]
|Temperatura [ºC] |Voltaje [mV] |
|0 |469 |
|20|475 |
|30 |478 |
|40 |482 |
|50 |485 |
|60 |489 |
Análisis de resultados
1. Reacción de pila:
La pilaconfeccionada corresponde a una celda galvánica de especies:
[pic]
La reacción de oxido-reducción que ocurre se puede ver en las 2 semi-celdas que la componen:
• Reacción de reducción (en el cátodo):
[pic]
• Reacción de oxidación (en el ánodo)
[pic]
La reacción redox global es:
[pic]
2. Calculo de parámetro termodinámico:
• Entropía:
Para calcular lavariación se tiene primero:
[pic]
La diferencia de voltaje entre las diferentes mediciones de temperaturas pueden ser relacionados con el cambio de entropía de la siguiente manera:
[pic]
[pic]
De esta manera, se puede relacionar la primera formula con la entropía y se obtiene:
[pic]
[pic]
Para calcular el [pic] se necesita graficar el voltaje como variable dependiente y latemperatura como variable independiente y utilizar la pendiente como[pic]
La siguiente tabla muestra los diferentes voltajes a su temperatura en Kelvin:
TABLA II: Voltaje [mV] de cada pila a diferentes temperaturas [K]
|Temperatura [K] |Voltaje [mV] |
|273,15 |469 |
|293,15 |475|
|303,15 |478 |
|313,15 |482 |
|323,15 |485 |
|333,15 |489 |
Utilizando los datos de la TABLA II, se hace el siguiente gráfico:
[pic]
FIGURA I: Gráfico del voltaje [mV] en función de la temperatura [K]
De estamanera se tiene que la ecuación de la recta corresponde a:
[pic]
La pendiente corresponde a [pic]
Ahora teniendo en cuenta que el número de moles de electrones necesarios para la reacción es 2 y que la constante de Faraday es 96485,34[pic] se tiene:
[pic]
[pic]
• FEM de celda estandar:
Para obtener la FEM estándar de la celda, se reemplaza en la ecuación de la rectaobtenida en la FIGURA I la temperatura de 298,15K y se obtiene:
[pic]
• Energía libre de Gibbs:
Teniendo en cuenta que el número de moles de electrones necesarios para la reacción es 2 y que la constante de Faraday es 96485,34[pic] se tiene
[pic]
[pic]
[pic]
• Entalpía:
Utilizando los valores de [pic] y [pic] obtenidos y la ecuación de Helmholtz, se tiene:
[pic][pic]
[pic]
[pic]
Discusión
En primer lugar, se destaca que los resultados obtenidos en el trabajo práctico de las mediciones del voltaje de una pila a diferentes temperaturas fueron utilizados para calcular los diferentes parámetros termodinámicos de la celda galvánica compuesta por cobre y plomo.
El sistema estudiado corresponde a una celda galvánica compuesta por un...
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