Practicas fundamentos de quimica

PRÁCTICAS DE FUNDAMENTO QUIMICOS DE LA INGENIERIA

CARLOS PARDAL MONDRAGÓN
1º GRADO EN ING. EN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA

PRACTICA 1. ACTIVIDAD DE LOS METALES
En la primera práctica vamos a determinar de forma experimental la actividad de diverso materiales en diferentes medios más o menos reactivos, permitiéndonos en cada caso ordenar la reactividad de los metales ensayados
Losprocesos de interacción metal-reactivo son procesos de tipo re-dox, en los cuales existe un intercambio de electrones, en los cuales existe un intercambio de electrones, unos pierde electrones y se oxida, y el otro gana electrones y se reduce
El concepto de reactividad o de actividad de un metal se refiere a la facilidad con que el metal cede electrones, este proceso es relativo, ya quedependerá del reactivo al que se enfrente. Por ejemplo, la reactividad de los metales frente al ión hidronios (H3O+) del agua y de las disoluciones diluidas de ácidos no oxidantes, es muy variable, se clasifica en tres grande grupos:
- Metales muy activos
Reaccionan con el agua pura (H3O+=10-7). Este es el caso de la mayoría de los metales alacalinos y algunos alcalinoterreos (Na; K; Ca).Todos ellos son muy reductores, tienen Potenciales Normales de Reducción muy negativos
Na(s) + H2O(aq) → Na+OH-(aq) + ½ H2(g)
- Metales activos
Reaccionan con el agua en soluciones ácidas (H3O+>10-7). Son más reductores que el hidrógeno, por lo que tienen también Potenciales Normales de Reducción negativos. En este grupo se encuentran los metales de mayor interés industrial,entre otros: Mg; Zn; Al; Ti; Cr; Fe; Mn; Co; Ni; Sn y Pb
Zn(s) + 2H3O+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g) + 2H2O
- Metales no activos
Están por debajo del hidrógeno en la Serie de Potenciales, tiene por Potenciales Normales de Reducción positivos, no reaccionan con el agua ni aún en soluciones ácidas (no oxidantes). Incluye entre otros: Cu; Ag; Au; Hg; Pd; Os; Ir; y Pt. Los más inactivos deeste grupo se les nombran también como metales nobles (Ag; Au y Pt)
En presencia de otros agentes, incluidos los agentes atmosféricos, la actividad puede cambiar, incluso, se pueden originar productos de oxidación que impiden que la reacción progrese, perdiendo así su actividad. Este es el caso del aluminio que a pesar de ser un metal muy reactivo, la capa de óxido que se forma en contacto con unagente oxidante, queda fuertemente adherida al metal protegiéndole de su posterior oxidación
Potenciales estándares de reducción en disolución acuosa a 25°C
|Agente oxidante |Agente reductor |E°red (V) |
|Li+ (ac) + e─ |→Li (s) |- 3.05 ||Ba2+ (ac) + 2e─ |→Ba (s) |- 2.90 |
|Ca2+ (ac) + 2e─ |→Ca (s) |- 2.87 |
|Na+ (ac) + e─ |→Na(s) |- 2.71 |
|Mg2+ (ac) + 2e─|→Mg (s) |- 2.37 |
|Al3+ (ac) + 3e─ |→Al (s) |- 1.66 |
|Mn2+ (ac) + 2e─ |→Mn (s) |- 1.18 |
|Zn2+ (ac) + 2e─ |→Zn (s)|- 0.76 |
|Cr3+ (ac) + 3e─ |→Cr (s) |- 0.74 |
|Fe2+ (ac) + 2e─ |→Fe (s) |- 0.44 |
|Cr3+ (ac) + e─ |→Cr 2+(ac) |- 0.41 |
|Cd2+ (ac) + 2e-...