Sistemas Reactivos Laboratorio de Termodinamica ClaudiaX_OmarZ
Páginas: 6 (1466 palabras)
Publicado: 17 de noviembre de 2015
Sistemas reactivos
Claudia Ximena Rodríguez Toloza a & Omar Andrés Zambrano Arias b
a Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia. cxrodriguezt@unal.edu.co
b Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia. oazambranoa@unal.edu.co
Recibido: Noviembre 2th 2015.
Resumen
En este laboratorio se estudió el comportamiento de las celdaselectroquímicas concretamente la celda de Daniell en la cual una corriente externa produce una reacción de óxido- reducción. Dicha celda consistió de dos electrodos Cobre y Zinc sumergidos en soluciones electrolíticas diferentes separadas físicamente pero manteniendo el contacto eléctrico entre las dos semiceldas a través de un puente salino. Para llevar a cabo el experimento se utilizó un voltímetro paramedir la diferencia de potencial entre los dos metales y se recolectaron datos de variación de este con respecto a la temperatura, posteriormente se analizaron los resultados los cuales arrojaron un comportamiento casi constante por el orden de los 1,1 ± 0,2 V.
Palabras clave Celda electroquímica; celda electrolítica; reacción óxido-reducción; solución electrolítica; puente salino;voltímetro; potencial eléctrico.
.
1. Introducción
Una celda electroquímica es un dispositivo que puede producir trabajo eléctrico en el entorno, y en cuyo interior tiene lugar una reacción química conocida como reacción de oxidación/reducción en la cual se transfieren electrones desde un reactivo a otro. [1]
Los equilibrios de oxidación/reducción se estudian adecuadamente midiendo los potenciales de lasceldas electroquímicas en las que participan las dos semirreacciones que conforman el equilibrio. Dichas reacciones se llevan a cabo en los electrodos, siendo el cátodo el electrodo en el que tiene lugar la reacción de reducción y el ánodo el electrodo en el que tiene lugar la reacción de oxidación estas reacciones proporcionan el mecanismo por el cual la conducción iónica en la solución seacopla con la conducción de electrones en los electrodos. [2]
En el electrodo izquierdo
En el circuito externo
En el electrodo derecho
Por otro lado también se sabe que existe una relación entre el potencial también llamada fuerza electromotriz (ecuación 1) y el cambio de energía de Gibbs que acompaña a la reacción de celda, al estudiar la variación de ésta con latemperatura, se obtiene una relación que involucra cambios de entropía de las reacciones en la solución.[2]
(1)
Donde es la fuerza electro motriz, fuerza electromotriz estándar, T temperatura absoluta, F valor de Faraday, n moles de electrones intercambiados, Q cociente de concentraciones en la reacción redox y R la constante universal de los gases.
Paradeterminar la dependencia de la temperatura del potencial de celda, se diferencia la ecuación 2 (potencial de media celda) respecto a temperatura y se obtienen la ecuación 3.
(2)
(3)
La ecuación 3 sería el coeficiente de temperatura. [2]
El presente trabajo busca obtener información que permita confirmar si los cambios de entropía en las reacciones en solución son tan pequeños que usandoun equipo rutinario para medir el cambio en el potencial de celda es necesario cubrir un intervalo de temperatura bastante amplio para observar dichos cambios y responder a estas dos preguntas ¿Qué efectos tiene la variación de temperatura sobre la celda de Daniell? ¿Son significativos estos cambios de temperatura?
2. Metodología
2.1. Reacción de hidrolisis del acetato de etilo
Se preparan 6soluciones en tubos de ensayo como se muestra en la tabla 1 y tapar todos los tubos para evitar que se evapore los componentes que están en las soluciones. Luego se deja por 48 horas en reposo.
Despues de pasadas las 48 horas se toman alícuotas de 1 ml de cada solución y se titula con hidróxido de sodio (NaOH) 0.15M y se mide l volumen gastado en la titulación.
Posterior a esto, se hallan...
Claudia Ximena Rodríguez Toloza a & Omar Andrés Zambrano Arias b
a Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia. cxrodriguezt@unal.edu.co
b Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia. oazambranoa@unal.edu.co
Recibido: Noviembre 2th 2015.
Resumen
En este laboratorio se estudió el comportamiento de las celdaselectroquímicas concretamente la celda de Daniell en la cual una corriente externa produce una reacción de óxido- reducción. Dicha celda consistió de dos electrodos Cobre y Zinc sumergidos en soluciones electrolíticas diferentes separadas físicamente pero manteniendo el contacto eléctrico entre las dos semiceldas a través de un puente salino. Para llevar a cabo el experimento se utilizó un voltímetro paramedir la diferencia de potencial entre los dos metales y se recolectaron datos de variación de este con respecto a la temperatura, posteriormente se analizaron los resultados los cuales arrojaron un comportamiento casi constante por el orden de los 1,1 ± 0,2 V.
Palabras clave Celda electroquímica; celda electrolítica; reacción óxido-reducción; solución electrolítica; puente salino;voltímetro; potencial eléctrico.
.
1. Introducción
Una celda electroquímica es un dispositivo que puede producir trabajo eléctrico en el entorno, y en cuyo interior tiene lugar una reacción química conocida como reacción de oxidación/reducción en la cual se transfieren electrones desde un reactivo a otro. [1]
Los equilibrios de oxidación/reducción se estudian adecuadamente midiendo los potenciales de lasceldas electroquímicas en las que participan las dos semirreacciones que conforman el equilibrio. Dichas reacciones se llevan a cabo en los electrodos, siendo el cátodo el electrodo en el que tiene lugar la reacción de reducción y el ánodo el electrodo en el que tiene lugar la reacción de oxidación estas reacciones proporcionan el mecanismo por el cual la conducción iónica en la solución seacopla con la conducción de electrones en los electrodos. [2]
En el electrodo izquierdo
En el circuito externo
En el electrodo derecho
Por otro lado también se sabe que existe una relación entre el potencial también llamada fuerza electromotriz (ecuación 1) y el cambio de energía de Gibbs que acompaña a la reacción de celda, al estudiar la variación de ésta con latemperatura, se obtiene una relación que involucra cambios de entropía de las reacciones en la solución.[2]
(1)
Donde es la fuerza electro motriz, fuerza electromotriz estándar, T temperatura absoluta, F valor de Faraday, n moles de electrones intercambiados, Q cociente de concentraciones en la reacción redox y R la constante universal de los gases.
Paradeterminar la dependencia de la temperatura del potencial de celda, se diferencia la ecuación 2 (potencial de media celda) respecto a temperatura y se obtienen la ecuación 3.
(2)
(3)
La ecuación 3 sería el coeficiente de temperatura. [2]
El presente trabajo busca obtener información que permita confirmar si los cambios de entropía en las reacciones en solución son tan pequeños que usandoun equipo rutinario para medir el cambio en el potencial de celda es necesario cubrir un intervalo de temperatura bastante amplio para observar dichos cambios y responder a estas dos preguntas ¿Qué efectos tiene la variación de temperatura sobre la celda de Daniell? ¿Son significativos estos cambios de temperatura?
2. Metodología
2.1. Reacción de hidrolisis del acetato de etilo
Se preparan 6soluciones en tubos de ensayo como se muestra en la tabla 1 y tapar todos los tubos para evitar que se evapore los componentes que están en las soluciones. Luego se deja por 48 horas en reposo.
Despues de pasadas las 48 horas se toman alícuotas de 1 ml de cada solución y se titula con hidróxido de sodio (NaOH) 0.15M y se mide l volumen gastado en la titulación.
Posterior a esto, se hallan...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.