DEPENDENCIA DELA FUERZA ELECTROMOTRIZ CON LA TEMPERATURA

DEPENDENCIA DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ CON LA TEMPERATURA

1. OBJETIVO:

Armar una pila Daniels.
Graficar la dependencia de la FEM con la TEMPERATURA.
Determinar los valores de G,S y H.

2. MARCO TEORICO:
En esta experiencia se empleará una reacción química para generar corriente eléctrica, y se verá cómo variando la temperatura de dicha reacción se podrán estudiar parámetros termodinámicosde la misma, tales como la variación de la entalpía entropía y la energía libre de Gibbs.
El empleo de este tipo de reacciones es muy común hoy día, aunque a priori no se sepa, y es que entre otros, las baterías de los móviles, de los ordenadores portátiles, de los automóviles, las pilas de los dispositivos miniaturizados de radio, las de las calculadoras, emplean para su funcionamiento eléctricoeste tipo de reacciones, de hecho, una de las continuas mejoras en las que se basan los aparatos de última generación es en la mayor duración de sus baterías o pilas.
2.1 LA ESPONTANEIDAD DE LAS REACCIONES REDOX EN LAS PILAS O CELDAS GALVANICAS.

Una pila o celda galvánica consiste esencialmente de dos electrodos combinados de tal manera que fluirá una corriente eléctrica cuando se les pone encomunicación mediante un conductor electrónico (metálico) en contacto con un conductor electrolítico llamado potencial electrodo en la superficie de separación entre el metal y la solución que lo baña.
Determinadas reacciones químicas producen un aumento en el numero de electrones en la superficie de un electrodo haciéndolo negativo y otras reacciones tienden a extraer electrones del segundoelectrodo para cargarlo positivamente. La energía química de las reacciones de oxidación – reducción se convierten en energía eléctrica. Como los agentes oxidantes y reductores deben esta separados, unas veces la pila esta dividida en dos compartimientos separados por un tabique poroso o en otros casos el contacto entre ambas semipilas se hace mediante un puente salino.
Para relacionartermodinámicamente la energía eléctrica producida por una pila galvánica con el proceso que ocurre en la pila, es esencial que esta ultima se comporte de manera reversible. Así la pila se conecta a una fuerza exterior de fuerza electromotriz de la pila, entonces no fluirá corriente en sentido alguno por lo cual no habrá en la pila un cambio químico o de otra índole.
Si se extrae una corriente apreciable de lapila, parte de la energía eléctrica se consumirá como un calor y no se obtendrá el trabajo máximo. Este trabajo eléctrico máximo en una cantidad definida y de gran valor en los cálculos termodinámicos.
La energía libre que acompaña a un proceso es igual al trabajo reversible diferente a aquel debido a u cambio de volumen , realizado a temperatura y presión constantes, por lo cual es posibleidentificar al trabajo eléctrico hecho en un pila reversible con el cambio de la energía libre .

FUERZA ELECTROMOTRIZ DE UNA CELDA:
La fuerza o voltaje de una celda puede hallarse a partir de los correspondientes potenciales de electrodos para cada una de las semirreacciones, tomemos como ejemplo la celda Daniell.

2.2 LA ENERGIA LIBRE Y LA FUERZA ELECTROMOTRIZ DE LAS PILAS REVERSIBLES:

Se sabeque la variación de energía libre que acompaña a una trasformación, es igual al trabajo reversible útil distinto del que se debe a cambios, de volumen realizado a temperatura y presión, por ende es posible identificar el trabajo eléctrico realizado en una pila reversible, con la variación de energía libre que acompaña a la transformación química .
Así, si la fuerza electromotriz de un pilareversible es E voltios y la transformación que se produce es la correspondiente al pasaje de n faraday es decir nF coulomb, el trabajo eléctrico realizado por ele sistema será por consiguiente, de nFE volticoulombs o joules. Y como el incremento en la energía libre de un cambio de estado es isotérmico es el negativo del trabajo máximo disponible derivado de este, distinto al trabajo debido aun cambio...