Obtencion de plata a partir de un metodo electroquimico

Practica #11

Mayo 2012

“Obtención de plata a partir de un método electroquímico”

122598 Pamela Rodríguez Belmonte
131134 Daniel Alejandro Duarte Moran
112271 Juan Pablo López Charles

Planteamiento del problema
En una mina de plata, se obtiene plata sólida. Poder obtener dicha plata, se tiene que realizar un proceso en el cual se ocupa ácido. Esto trae como resultado el que ademásde que se obtenga la plata sólida de produzcan sales de plata las cuales se encuentran disueltas en agua. A esta disolución se le conoce como aguas madre. La compañía encargada de esta mina desea maximizar lo que se obtiene de plata y desea que de las aguas madres que se desperdician, se saque la concentración de plata para poder tratarlo posteriormente y el material pueda ser usado en sutotalidad.
Objetivo
Determinar la concentración de plata (Ag+) en la solución de aguas madres a partir de un método electroquímico.
Introducción:
En esta práctica utilizaremos una celda galvánica para determinar la concentración molar de la plata en disolución. Utilizando una celda galvánica es posible obtener trabajo eléctrico a través de una reacción rédox espontánea. Un proceso rédox ocurreespontáneamente si potencial estándar de celda es positivo. El potencial estándar de celda es la diferencia de potencial que se registra cuando la reacción ocurre bajo condiciones estándar.
Una celda galvánica se compone de dos electrodos (un ánodo y un cátodo) que son generalmente dos placas de metales distintos dentro de una solución de la sal de cada metal respectivamente, un puente salino y unaconexión que una a ambos electrodos, generalmente se utiliza un voltímetro que ayude a medir la diferencia de potencial. El electrodo de celda galvánica donde se lleva a cabo la reacción de oxidación se le llama ánodo, es decir, se carga positivamente. Mientras que la reacción de reducción se lleva a cabo en el cátodo, por lo que se carga negativamente. El trabajo eléctrico que se obtiene en unacelda galvánica se genera gracias a la migración de electrones que fluye desde el ánodo hacia el cátodo. El puente salino es necesario para equilibrar las cargas de ambas soluciones y que de esta forma se pueda llevar a cabo las reacciones y el flujo de electrones. El objetivo del puente salino es evitar la polarización de las celdas.
En una reacción rédox espontánea se llevan a cabo unasemirreacción de oxidación y una de reducción. El agente oxidante es la especie química que en un proceso rédox acepta electrones, por lo tanto se reduce. Mientras que el agente reductor es la especie química que pierde electrones, por lo tanto se reduce y aumenta su número de oxidación.
El potencial estándar de reducción es la espontaneidad con la que sucede una reacción redox entre dos especiesquímicas. En una reacción redox, la semirreacción de reducción y la de oxidación tienen diferentes potenciales de reducción. El potencial estándar de la celda (E0) bajo condiciones estándar (temperatura constante de 25º C, estar bajo presión de 1 bar (para gases), que ambos solutos se encuentren disueltos en concentración 1 molar), se calcula como la diferencia de los potenciales de cada semirreacción:E0 celda = E0 reducción - E0 oxidación
Para calcular el potencial de reducción de un electrodo cuando no nos encontramos en condiciones estándar (concentración 1 M, presión de 1 atm, temperatura de 25 C) utilizamos la ecuación de Ernst. Esta ecuación estudia el potencial fuera de las condiciones estándar y para mezclas de pares redox. Si suponemos una temperatura aproximada a 25º C, laecuación de Ernst puede expresarse de la siguiente forma:
E = Eo – (0.0257/n) ln(Q)
O similarmente,
E = Eo – (0.06/n) log(Q)
Donde n representa la cantidad de electrones intercambiados y Q el cociente de reacción.
Metodología
Construcción de la celda galvánica
1- Colocar 50ml de la solución de CuSO4-5H2O 1M en un vaso de precipitado de 100ml y en el otro vaso de precipitado 50ml de la...