pila de daniell

OBJETIVO
Introducir al alumno en la ejercitación de los cálculos utilizados para determinar las fuerzas electromotrices (fem) de pilas reversibles.
Armado de una pila Daniell en el laboratorio y observación de la simulación del trabajo eléctrico de la pila Daniell extraída de la página Web de la Editorial Mc Graw-Hill, ya sea cuando actúa como pila (trabajo eléctrico realizado POR el sistema)o cuando actúa como celda electrolítica (trabajo eléctrico realizado SOBRE el sistema).
A. DESARROLLO
Problema Nº 1
Informe del trabajo práctico del laboratorio (armado de una pila Daniell).
Problema Nº 2
Deducción de las reacciones de hemipila involucradas en la pila de Daniell y cálculo de la fem resultante cuando la misma actúa como pila (trabajo realizado POR el sistema).
Problema Nº 3¿Qué efectos se observarían en la fem de una pila de Daniell, como resultado de: a) disminuir la concentración de la solución de sulfato de cinc; b) disminuir la concentración de la solución de sulfato de cobre (II); c) cortocircuitar la pila; d) eliminar el puente salino; e) agitar la solución que resulta de cortocircuitar la pila?.
Problema Nº 4
Determine si las reacciones redox que se expresanmediante las ecuaciones iónicas siguientes son espontáneas o no, en condiciones estándar.
a) Pb + 2 Ag+ → Pb2+ + 2 Ag
b) 2 Cr3+ + 3 Cd → 2 Cr + 3 Cd2+
c) Fe + 2 Fe3+ → 3 Fe2+
d) Sn + 2 Na+ → Sn2+ + 2 Na
De no ser posible, escribirlas en el sentido correcto.


Problema Nº 5
Se introduce una barra de hierro en una solución 1 M de iones Fe2+ y otra de estaño en una solución 1 M deSn2+, se conectan eléctricamente ambas y se unen las soluciones con un puente salino. Las soluciones están a 25ºC. Escriba las ecuaciones químicas de las reacciones que tienen lugar en cada electrodo y la reacción global de la pila, determine cuál es el cátodo y cuál es el ánodo, indique polo positivo, polo negativo y el sentido de flujo de los electrones, escriba la notación convencional querepresenta la pila y calcule la fem de la pila.
Problema Nº 6
Una pila voltaica está formada por un electrodo de cobre en una solución de sulfato de cobre (II) 0,01 M y un electrodo de plata en solución de nitrato de plata 0,1 M. Calcule la fem de la pila.
Problema Nº 7
Calcule la fem resultante de la reacción entre el permanganato de potasio y el peróxido de hidrógeno en medio ácido.
Problema Nº 8Calcule la fem resultante de las reacciones involucradas en el acumulador de plomo.
Problema Nº 9
¿Cuándo y en qué condiciones se considera positivo a un cátodo y cuándo y en qué condiciones se lo considera negativo?
¿Cuándo y en qué condiciones se considera negativo a un ánodo y cuándo y en qué condiciones se lo considera positivo?
B. REALIZACION DEL TRABAJO PRÁCTICO

Problema Nº 1
Pilade Daniell:
   


Se coloca, en la semicelda de la izquierda una lámina de Cinc metálico sumergido en una solución de [1M]. Aquí se produce el proceso de oxidación, dónde el electrodo recibe el nombre de ánodo y se considera a esta semicelda el polo negativo de la pila.
En la semicelda de la derecha se sumerge una lámina de Cobremetálico en una solución de [1M]. En esta semicelda se produce la reducción, al electrodo se lo denomina cátodo y se considera a la semicelda como el polo positivo de la pila.
Ambas soluciones se encuentran en contacto a través del puente salino, el cuál es un tubo en U invertido con tapones de algodón en ambos extremos y una solución iónica en su interior.
Mientras que las láminasmetálicas se conectan por un circuito externo que posee un voltímetro encargado de medir la diferencia de potenciales existente entre ambas semiceldas.
En el proceso de óxido-reducción, el cuál es espontáneo, efectuado en la pila el Cinc se oxida liberando electrones, por lo que decimos que es un metal activo. Los electrones liberados viajan por el circuito externo hacia el cátodo de...