PRACTICA 4 ELECTROQUIMICA

PRACTICA No 4 ELECTROQUIMICA.

1. OBJETIVO.
El alumno aplicara los conocimientos de Electroquímica, para obtener un electrodepósito, con los materiales proporcionados en el laboratorio.

2. ELECTROQUIMICA
La electroquímica es la rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. Los procesos electroquímicos son reacciones redox (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 espontanea.

Potenciales estándar de reducción
La diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo, se denomina potencial de celda E0celda y coincide con la FEM.
El potencial de celda, E0celda, de una celda galvánicasiempre será positivo., la reacción redox debe ser una reacción es espontánea, para que se genere una celda galvánica.
Por ejemplo:

Zn(s) + Cu+2(ac) → Zn+2(ac) + Cu(s) E0(celda)= 1,10V Reacción, espontánea

Cu(s) + 2H+(ac) → H2 (g) + Cu+2(ac) E0(celda)= - 0,344 Reacción, No espontánea

Queda claro, que el potencial de celda (E0celda), depende de las dos medias celdas:catódica y anódica.
E0Celda= E0oxidación - E0reducción
Por lo tanto, es necesario determinar el potencial de celda de cada uno de los electrodos. Sin embargo no se puede medir el potencial de un electrodo aislado. Para poder medir el potencial de un solo electrodo, se diseñó el Electrodo Estándar de Hidrógeno (EEH).

En EEH se compone de un electrodo inerte de platino encerrado en un tubo devidrio de modo que se pueda burbujear hidrógeno gaseoso sobre el platino, y la solución contiene H+ en condiciones estándar (1 M).
El electrodo estándar de hidrógeno, EEH, fue diseñado y se le asignó arbitrariamente el valor de potencial igual a cero, en el ocurre la siguiente reacción:

2H+(1M) + 2 e- → H2 (1 atm) E0(H+/H2) = 0,0 V

Se construyen laspilas voltaicas, donde uno de los electrodos es el EEH, de tal manera que la medida del E0celda, nos del valor del otro electrodo.
Los potenciales estándar de reducción se determinan por comparación de las distintas semirreacciones con el electrodo normal de hidrógeno, que actuará como ánodo o como cátodo en función de la semireacción a la cual se enfrente. Por ello, al electrodo normal de hidrógenose le asigna arbitrariamente un potencial estándar de reducción de cero voltios. Por ejemplo, cuando ponemos un electrodo de zinc con una disolución de sulfato de zinc enfrentado al electrodo normal de hidrógeno, en este último se lleva a cabo la reducción del H+ para dar H2 mientras que el zinc se oxida (será el ánodo, y el electrodo normal de hidrógeno el cátodo) por lo que el Zn tiene un valorde potencial estándar de reducción negativo.
En cambio, si ponemos una semirreacción de permanganato enfrentada al electrodo normal de hidrógeno, en este último se produce la oxidación de H2 para dar H+ (actuará, por tanto, como ánodo), de forma que el permanganato tiene un potencial estándar de reducción
Celda galvánica
Una celda galvánica o voltaica es un dispositivo experimental paragenerar electricidad mediante una reacción redox espontanea. (Se le llama así en honor de los científicos Luigi Galvani y Alessandro Volta, quienes fabricaron las primeras celdas de este tipo.) Los componentes fundamentales de las celdas galvánicas se ilustran en la figura. Una barra de zinc metálico se sumerge en una disolución de ZnSo4 y una barra de cobre se sumerge en una disolución de CuSo4. Elfuncionamiento de la celda se basa en el principio de que la oxidación de Zn a Zn2+ y la reducción de Cu2+ a Cu se pueden llevar a cabo simultáneamente, pero en recipientes separados, con la transferencia de electrones a través de un alambre conductor externo.

Las barras de zinc y cobre serían los electrodos. Esta distribución particular de electrodos (Zn y Cu) y de disoluciones (ZnSo4 y CuSo4)...