“Construcción de escalas y su aplicación a la predicción de reacciones”

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Laboratorio de Química Analítica

Enseñanza Experimental

Informe de:

No. de Practica: 02

Nombre del Alumno:
Montes Sevilla Erick

Nombre del Profesor: Orta Perez Maria de la Paz

Grupo: 27

Semestre Lectivo: 2007 - II

Fecha de Entrega: 26 / Marzo / 2007

Introducción:

Potencialelectroquímico

Potencial y Concentración . La ecuación de Nernst

El potencial de una célula electroquímica potenciométrica viene dado por:

Ecel=Ec-Ea
Donde Ec y Ea son los potenciales de reducción de las reacciones que se producen en el cátodo y en el ánodo. Estos potenciales de reducción dependen de las concentraciones de las especies responsables de los potenciales de electrodo, según laecuación de Nernst:

E=Eº- RT ln Q
nF

Donde Eº es el potencial de reducción en condiciones estándar, R es la constante del gas , T es la temperatura en grados Kelvin , n es el numero de electrones que participan en la reacción de reducción , F es la constante de Faraday y Q es el cociente de reacción . En condiciones típicas de laboratorio (temperatura a 25 ºC ) la ecuación de Nernst seconvierte en :

E= Eº- 0.05916 log Q
n

Donde E se expresa en voltios .

Mediciones Potenciométricas:

Se llevan a cabo con un potenciómetro para determinar la diferencia de potencial entre un electrodo indicador, o de trabajo, y un contraelectrodo. Como a través del potenciómetro no pasa una corriente significativa, la misión del contraelectrodo se reduce a suministrar unpotencial de referencia; por tanto el contraelectrodo debe llamarse electrodo de referencia.

Células electroquímicas potenciométricas

La célula electroquímica se divide en dos mitades, cada una de ellas con un electrodo sumergido en una disolución que contiene iones, de cuyas concentraciones depende el potencial del electrodo. Esta separación de los electrodos es necesaria para evitar quese produzca una reacción redox espontánea sobre la superficie de uno de los electrodos, evitando el paso de la corriente por la célula electroquímica e impidiendo la medición del potencial de la misma. Un puente salino que contiene un electrodo inerte, por ejemplo KCl, conecta las dos semicèlulas . Los extremos del puente salino se fijan con varios porosos que permiten el desplazamientolibre de los iones entre las semicèlulas y el puente salino, al tiempo que impiden el paso del contenido del puente salino a las semicèlulas. Este movimiento de iones en el puente salino es ek que completa el circuito eléctrico.

Puente salino

Comunicación entre dos disoluciones que permite el movimiento de la corriente en forma de carga iònica.

Anodo

Electrodo donde tiene lugarla oxidación

Por convención, el electrodo de la izquierda se considera como ánodo, en el que se produce la oxidación

Zn(s) ( Zn 2+ (ac) + 2e-

Y el de la derecha, como cátodo, el que se produce la reducción:

Ag+(ac) + 1e-( Ag (s)

Cátodo

Electrodo donde tiene lugar la reducción.

Por tanto, el potencial de la célula electroquímica depende de la reacción :

Zn (s) + 2Ag+(ac) ( 2Ag (s) + Zn 2+(ac)

También por convención, las células electroquímicas potenciométricas se definen de tal forma que el electrodo indicador sea el cátodo (semicélula de la derecha) y el electrodo de referencia, el ánodo (semicèlula de la izquierda).

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Objetivos:

-Construir algunas celdas electroquímicas.
-Medir la diferencia de potencial generado por las celdaselectroquímicas construidas.
-Construir escalas de potencial.
-Utilizar dichas escalas de potencial para la predicción de reacciones.
-Calcular constantes de equilibrio de las reacciones propuestas a partir de los datos experimentales.

Procedimiento y resultados:

Problema No. 1:
a) Se colocó un clavo de hierro en una solución de sulfato de cobre (II) 0.1M, el clavo se coloro de...