Practica 4 quimica basica esime

Objetivo: El alumno aplicara los conocimientos de electroquímica, para obtener un electrodeposito, con los materiales proporcionados en el laboratorio de química.

Electroquímica

Es el estudio de la relación entre el cambio químico y el trabajo eléctrico. Se investiga típicamente a través de celdas electroquímicas, sistemas que incorporan reacciones redox para producir o utilizar energíaeléctrica. Los objetos comunes que acabamos de mencionar muestran la diferencia esencial entre los dos tipos de celdas electroquímicas

Electrolisis

Es el rompimiento (lisis) de una sustancia por efecto de energía eléctrica, se usa a menudo para separar un compuesto en sus elementos. Las celdas electrolíticas participan en pasos clave de la producción industrial de algunos de los elementos másimportantes comercialmente, incluyendo cloro, aluminio y cobre.

Electrolitos

Es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor eléctrico. Debido a que generalmente consisten de iones en solución, los electrólitos también son conocidos como soluciones iónicas, pero también son posibles electrolitos fundidos y electrolitos sólidos.

Procesoselectrolíticos

* Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y sumergida en la disolución. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como ánodo, y el conectado al negativo como cátodo.
* Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o aniones, son atraídos y se desplazan haciael ánodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atraídos y se desplazan hacia el cátodo (electrodo negativo).

* La energía necesaria para separar a los iones e incrementar su concentración en los electrodos es aportada por la fuente de alimentación eléctrica.
* En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre éstos y los iones,produciéndose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al cátodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del ánodo (-).

En definitiva lo que ocurre es una reacción de oxidación-reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica se encarga de aportar la energía necesaria.

Leyes de Faraday

Los procesos electrolíticos vienen regidos por las leyes de Faraday, queson las siguientes:

* La cantidad de sustancia oxidada o reducida en un proceso electrolítico es directamente proporcional a la cantidad de electrones que circulan.

m = K×Q donde K constante de proporcionalidad y Q = I× t.

* Los pesos de diferentes sustancias depositadas o desprendidas en los electrodos al paso de una misma cantidad de corriente eléctrica son proporcionales a lospesos equivalentes de las distintas sustancias.
Pe = (Pat; Pm) / v
Siendo v = valencia electroquímica = nº de electrones intercambiados.

Recordando que 1 F = 96500 culombios es la corriente eléctrica que libera o deposita un equivalente electroquímico de cualquier sustancia, las leyes de Faraday se pueden fundir en:

m = (P x I x t / n) × 96500

m = masa, en gramos, que se depositanen un electrodo.
I = intensidad de corriente eléctrica (amperios).
t = tiempo de electrólisis (segundos).
P = peso atómico, peso iónico o peso molecular de las sustancias que se depositan o liberan.
n = número de electrones que se necesitan para descargar un ión.
96500 C = 1 F = carga eléctrica transportada por un mol de electrones.

Electrodepositacion (Galvanotecnia)

Consiste encolocar, en contacto con el metal que se quiere proteger, un bloque o chapa o barra de otro metal más activo. Por ejemplo, el hierro galvanizado está recubierto de una capa de Zn, metal más activo que el hierro, que como está por debajo de él en la serie electroquímica, si se produce un arañazo que deje el hierro al descubierto el Zn, al ser un reductor más fuerte, cede electrones al Fe, de...