Celdas Electroquimicas

CELDAS ELECTROQUIMICAS
POTENCIALES DEL ELECTRODO

DATOS:
TABLA 1.Mediciones de potenciales normales de reducción en cuanto al cambio de concentración del CuSO₄.
E (v) | M | Log [CuSO₄] |
0.98 | 0.1 | -1 |
0.941 | 0.01 | -2 |
0.912 | 0.001 | -3 |
0.893 | 0.0001 | -4 |

*E=0.99 V A una concentración de 0.1 M de ambas especies.
*En la celda:
*CAIMAN ROJO: Cátodo (Cobre) procesode Reducción.
*CAIMAN PLATEADO: Ánodo (Zinc) proceso de Oxidación.

CALCULOS Y RESULTADOS
Al organizar los datos obtenidos en un plano cartesiano, obtenemos una grafica lineal, por lo tanto su ecuación es y=mx + b
Dado que:
E=E ̊- (0.059 / n) Log ([Especie que se reduce]) / ([Especie que se oxida)]
Es una expresión que tiene la forma de una ecuación lineal, es decir, y=mx + b
Entoncesse puede decir que:
y= E
m= (0.059 / n)
x = Log ([Especie que se reduce]) / ([Especie que se oxida)]
b= E ̊
Analizando la grafica lineal se halla el corte con el eje x (b), y esta es igual a 1, y su pendiente es igual a -0.029, reemplazando en la ecuación del voltaje estándar tenemos:
E= 1
m= (0.059 / n)
Conociendo el valor numérico de la pendiente de la recta podemos hallar el númerode electrones que se transfirieron por medio de los cables de una semicelda a otra, entonces tenemos que:
-0.0029= (-0.059 / n)
n= (-0.059 / -0.029)
n=2e
Analíticamente la pendiente se halla de la siguiente manera:
m= (y2-y1) / (x2-x1)
Tomando dos puntos de la grafica tales como (1,098) y (2,0.941) debido a que así se toma la grafica.
m= (0.941-0.98) / ((2)+ (1))
m= 0.029

DISCUSIONDE RESULTADOS
En la práctica de laboratorio se construyo una celda electroquímica, la cual consistió en dos semiceldas electroquímicas que estaban construidas por una lámina metálica llamada electrodo, sumergida en una solución acuosa con sus iones, denominada electrolito, en este caso construida con una semicelda normal, ( un metal en contacto con la solución 1.0 M de sus iones a temperaturaambiente y presión atmosférica), es aquella que contiene un electrodo de zinc sumergido en una solución acuosa 1M Zn⁺², Obtenidas disolviendo una sal soluble de Zinc de (ZnSO₄) a 25°c y 1 atm, en esta semicelda se establece un equilibrio dinámico entre el Zn(s)que sirve como electrodo y los iones Zn⁺² presentes en la solución:
Zn(s) Zn ⁺² + 2e¯

Otra semicelda normal es ladel cobre: 1 electrodo de Cu sumergido en una solución acuosa 1M de iones Cu⁺², obtenidas disolviendo una sal soluble de Cu(CuSO₄)a 25°c y 1 atm ,En este sistema también se establece el equilibrio dinámico entre los átomos de Cu los iones Cu⁺² presentes.

Cu (s) Cu⁺² + 2 e¯

Las semiceldas de Zn y de Cu se unieron por un puente salino que puso en contacto las dos solucionesy por un circuito externo que conecto los dos electrodos.
El flujo de corriente lo ocasiona la reacción que sucede en la semicelda Zn donde este se disuelve, (Oxida) pasando a la solución en forma de iones Zn⁺² (Perdida de electrones).

SEMIREACCION DE OXIDACION.
Zn (s) Zn⁺² + 2 e¯
Los electrones cedidos por el electrodo de Zn fluyen por el alambre metalico externo haciael electrodo de cobre, simultáneamente se deposita Cu metálico sobre el electrodo de Cu, pues los iones Cu ⁺² de la solucion de la semicelda de Cu se reduce (ganan electrones).

SEMIREACCION DE REDUCCION.
Cu (s) Cu⁺² + 2 e¯
Se puede comprobar que el numero de moles de Zn metalico que se oxida en un tiempo dado en la semicelda de Zn, es igual al número de moles de Cumetalico que se deposita sobre el electrodo en la semicelda de Cu, ya que el numero de electrones perdidos por el Zn es el mismo número de electrones ganados por los iones Cu⁺², la reacción neta se obtiene sumando las dos semireacciones:

Zn⁺² + 2e¯ Zn⁺² OXIDACION

Cu⁺² + 2e¯ CU REDUCCION
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