Celda y propiedades coligativas punto de congelacion
Páginas: 23 (5622 palabras)
Publicado: 24 de marzo de 2012
CELDAS ELECTROQUIMICAS POTENCIAL DE ELECTRODO
Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad del Valle, Cali, Abril 2011.
RESUMEN
En el laboratorio se construyó una celda electroquímica en donde se utilizó las soluciones ZnSO4 y CuSO4, para conocer el efecto del cambio de las concentraciones de las especies iónicas en la celda sobre el valor de su potencial. Para lograr esto semidió el potencial inicial de celda cada vez que se realizó un cambio en la concentración de CuSO4, luego se determinó el potencial estándar de celda cuando se varió dichas concentraciones, a través de la ecuación de Nernst y después se procedió a sacar el error relativo de cada una; el potencial experimental vario entre 1.104 V en 1.0 M y 0.960 V en 0.0001 M, y el potencial teórico vario entre1.10 V en 1.0 M y 0.982 V en 0.0001 M, y el error relativo de los potenciales experimentales de la celda con los potenciales teóricos fue entre 0.34 % y 2.98 % .
PALABRAS CLAVES: celdas electroquímicas, ecuación de Nernst, potencial estándar, concentración, electrodo, cátodo ánodo, oxidación, reducción, voltaje.
INTRODUCCIÓN
La energía eléctrica es una de las formas de energía de mayorimportancia para la vida contemporánea, un día sin ella es inconcebible para la sociedad actual. Es así que todas las áreas de la ciencia dedican esfuerzos en el estudio de ella, para un caso en concreto la rama de la química que estudia la relación entre la energía química y la eléctrica es la electroquímica.1
Todos los procesos electroquímicos están basados en reacciones de oxido reducción endonde la energía liberada por una reacción espontanea se transforma en electricidad, este es el principio en por el cual se construyen dispositivos que permitan usar esta energía, los cuales son llamados Celdas electroquímicas y son de vital importancia industrial (pilas, baterías, alternadores) cabe destacar que las reacciones que producen un potencial eléctrico son aquella que son espontaneas estecomportamiento fue expresado en forma matemática por el físico-químico alemán Walther Nernst como1:
E = E° - RTnF x In Q
La cual aun tiene gran relevancia en el estudio de las celdas por ello la intención de la práctica es que los químicos, ya sea por investigación o por industrialización tengan pleno conocimiento de la construcción de una Celda y entiendan perfectamente el funcionamiento deestas.2
METODOLOGIA EXPERIMENTAL
En el laboratorio se construyo una Celda en la cual las soluciones de ZnSO4(ac) y CuSO4(ac) puestas en los vasos se encontraban a una concentración inicial de 1M, y el trozo de zinc y cobre se lijaron antes de introducirlos en las soluciones, bajo estas condiciones se procedió a tomar el potencial eléctrico de la celda, para posteriormente variar la solución deCuSO4 1M a otra, con concentración de 0.1M tomando de nuevo el potencial de la nueva celda, se repitió el procedimiento con la solución de CuSO4 en las concentraciones de 0.01M, 0.001M y 0.0001M; el montaje de la celda se muestra en la figura 1.3
Figura 1. celda electroquímica.
Las soluciones de ZnSO4(ac) y CuSO4 (ac) puestas en los vasos se encontraban a una concentración inicial de 1M, y eltrozo de zinc y cobre se lijaron antes de introducirlos en las soluciones, bajo estas condiciones se procedió a tomar el potencial eléctrico de la celda, para posteriormente variar la solución de CuSO4 1M a otra, con concentración de 0.1M tomando de nuevo el potencial de la nueva celda, se repitió el procedimiento con la solución de CuSO4 en las concentraciones de 0.01M, 0.001M y 0.0001M.3
Porúltimo se introdujo la lámina de Cu en la solución de ZnSO4 1M y la de Zn en la solución de CuSO4 1M para observar lo que sucedía.
RESUSLTADOS Y DISCUSIÓN
Se midió el potencial de la celda formada por una solución de CuSO4 (ac) y ZnSO4 (ac) a una temperatura de 24 C° O 297 K y una presión de 1,004 Atm correspondiente a la de Cali4, se varió las concentraciones del CuSO4(ac) en la...
Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad del Valle, Cali, Abril 2011.
RESUMEN
En el laboratorio se construyó una celda electroquímica en donde se utilizó las soluciones ZnSO4 y CuSO4, para conocer el efecto del cambio de las concentraciones de las especies iónicas en la celda sobre el valor de su potencial. Para lograr esto semidió el potencial inicial de celda cada vez que se realizó un cambio en la concentración de CuSO4, luego se determinó el potencial estándar de celda cuando se varió dichas concentraciones, a través de la ecuación de Nernst y después se procedió a sacar el error relativo de cada una; el potencial experimental vario entre 1.104 V en 1.0 M y 0.960 V en 0.0001 M, y el potencial teórico vario entre1.10 V en 1.0 M y 0.982 V en 0.0001 M, y el error relativo de los potenciales experimentales de la celda con los potenciales teóricos fue entre 0.34 % y 2.98 % .
PALABRAS CLAVES: celdas electroquímicas, ecuación de Nernst, potencial estándar, concentración, electrodo, cátodo ánodo, oxidación, reducción, voltaje.
INTRODUCCIÓN
La energía eléctrica es una de las formas de energía de mayorimportancia para la vida contemporánea, un día sin ella es inconcebible para la sociedad actual. Es así que todas las áreas de la ciencia dedican esfuerzos en el estudio de ella, para un caso en concreto la rama de la química que estudia la relación entre la energía química y la eléctrica es la electroquímica.1
Todos los procesos electroquímicos están basados en reacciones de oxido reducción endonde la energía liberada por una reacción espontanea se transforma en electricidad, este es el principio en por el cual se construyen dispositivos que permitan usar esta energía, los cuales son llamados Celdas electroquímicas y son de vital importancia industrial (pilas, baterías, alternadores) cabe destacar que las reacciones que producen un potencial eléctrico son aquella que son espontaneas estecomportamiento fue expresado en forma matemática por el físico-químico alemán Walther Nernst como1:
E = E° - RTnF x In Q
La cual aun tiene gran relevancia en el estudio de las celdas por ello la intención de la práctica es que los químicos, ya sea por investigación o por industrialización tengan pleno conocimiento de la construcción de una Celda y entiendan perfectamente el funcionamiento deestas.2
METODOLOGIA EXPERIMENTAL
En el laboratorio se construyo una Celda en la cual las soluciones de ZnSO4(ac) y CuSO4(ac) puestas en los vasos se encontraban a una concentración inicial de 1M, y el trozo de zinc y cobre se lijaron antes de introducirlos en las soluciones, bajo estas condiciones se procedió a tomar el potencial eléctrico de la celda, para posteriormente variar la solución deCuSO4 1M a otra, con concentración de 0.1M tomando de nuevo el potencial de la nueva celda, se repitió el procedimiento con la solución de CuSO4 en las concentraciones de 0.01M, 0.001M y 0.0001M; el montaje de la celda se muestra en la figura 1.3
Figura 1. celda electroquímica.
Las soluciones de ZnSO4(ac) y CuSO4 (ac) puestas en los vasos se encontraban a una concentración inicial de 1M, y eltrozo de zinc y cobre se lijaron antes de introducirlos en las soluciones, bajo estas condiciones se procedió a tomar el potencial eléctrico de la celda, para posteriormente variar la solución de CuSO4 1M a otra, con concentración de 0.1M tomando de nuevo el potencial de la nueva celda, se repitió el procedimiento con la solución de CuSO4 en las concentraciones de 0.01M, 0.001M y 0.0001M.3
Porúltimo se introdujo la lámina de Cu en la solución de ZnSO4 1M y la de Zn en la solución de CuSO4 1M para observar lo que sucedía.
RESUSLTADOS Y DISCUSIÓN
Se midió el potencial de la celda formada por una solución de CuSO4 (ac) y ZnSO4 (ac) a una temperatura de 24 C° O 297 K y una presión de 1,004 Atm correspondiente a la de Cali4, se varió las concentraciones del CuSO4(ac) en la...
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