practica 4 de química ESIME

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Practica 4: Electroquímica



OBJETIVO
El alumno aplicara los conocimientos de electroquímica, para obtener un electrodepósito, con los materiales proporcionados en el laboratorio de química.
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Los procesos electroquímicos sonreacciones redox en donde la energía liberada por una reacción espontánea se transforma en electricidad, o la electricidad se utiliza para inducir una reacción química no espontánea. A este último proceso se le conoce como electrólisis.
La electroquímica es la rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. Los procesos electroquímicos son reaccionesredox (oxidación- reducción) en donde la energía liberada por una reacción espontánea se convierte en electricidad o donde la energía eléctrica se aprovecha para inducir una reacción química no espontánea.
Para determinar si una reacción química dada es una reacción de oxidación-reducción. Podemos hacerlo si hacemos el seguimiento de los números de oxidación (estados de oxidación) de todos loselementos involucrados en la reacción. Este proceso identifica si algún elemento cambia de estado de oxidación. La reacción procede de manera espontánea y produce energía en forma de calor.
En cualquier reacción de oxidación-reducción, debe ocurrir tanto la oxidación como la reducción. En otras palabras, si una sustancia se oxida, entonces otra se reduce: los electrones deben ir formalmente de unlugar a otro. La sustancia que hace posible que otra se oxide se llama agente oxidante o el oxidante. El agente oxidante elimina los electrones de otra sustancia y los toma para sí mismo; así, el agente oxidante se reduce a sí mismo. De manera similar, un agente reductor o reductor, es una sustancia que cede electrones y, por consiguiente, ocasiona que otra sustancia se reduzca. Por lo tanto elagente reductor se oxida durante el proceso.
Cada vez que se balancea una ecuación química, es necesario seguir a la ley de la conservación de la masa: la cantidad de cada elemento debe ser la misma en ambos lados de la ecuación (los átomos no se crean ni se destruyen en ninguna reacción química). Al balancear una reacción de oxidación-reducción, existe un requerimiento adicional: es necesariobalancear la pérdida y ganancia de electrones. En otras palabras, si una sustancia pierde cierto número de electrones durante una reacción, entonces otra sustancia debe ganar el mismo número de ellos (los electrones no se crean ni se destruyen en ninguna reacción química).
En muchas reacciones químicas sencillas, como la ecuación, el balanceo de la ecuación se realiza de manera "automática"; podemosbalancear la ecuación sin considerar de manera explícita la transferencia de electrones. Sin embargo, muchas reacciones de oxidación-reducción son más complejas y no se pueden balancear fácilmente sin considerar el número de electrones que se pierden o se ganan durante la reacción. El método de las medias-reacciones (o semirreacciones), que es un procedimiento sistemático para balancear lasecuaciones de oxidación-reducción.
Celdas Voltaicas
Una celda galvánica o voltaica es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reacción redox espontánea. (Se le llama así en honor de los científicos Luigi Galvani y Alessandro Volta, quienes fabricaron las primeras celdas de este tipo.)
La energía liberada en una reacción de oxidación-reducción espontánea puede utilizarsepara generar energía eléctrica. Esta tarea se lleva a cabo a través de una celda voltaica (o galvánica), un dispositivo en el cual la transferencia de electrones se lleva a cabo mediante una ruta extema, en lugar de hacerlo directamente entre los reactivos.
Tal reacción espontánea ocurre cuando se coloca una tira de zinc en contacto con una disolución que tiene Cu2+. Al llevarse a cabo la...