Electroquímica: Óxido-Reducción; Celdas Galvánicas Y Electrolíticas

Universidad de Santiago de Chile
Facultad Química y Biología
Tecnología de Laboratorio

Electroquímica:
Oxido-Reducción; Celdas Galvánicas
Y Electrolíticas


Alumnos: Carina Guerrero Álvarez
Daniela Osses Clavería
Fecha realización: 18/01/2012
Fecha entrega: 25/01/2012
Profesor: Francisco Javier Urbina R.
Resumen:
En el primer práctico trabajaremoscon reacciones óxido-reducción, analizando que sucede en distintos casos, como por ejemplo, que sucede con un clavo en una solución de sulfato de cobre (CuSO4). Determinaremos de forma experimental si es posible que ocurra una reacción y compararemos los resultados obtenido con lo experimental.
En el segundo práctico veremos cómo funciona la pila galvánica y la celda electrolítica. En la pilagalvánica analizaremos que sucede con los potenciales de diferentes soluciones si se cambian las concentraciones. Aplicaremos la electrolisis a una solución de yoduro de potasio (KI) y analizaremos que sucede en cada electrodo al aplicar fenolftaleína y almidón a la solución.

Introducción:
La electroquímica estudia el cambio entre la energía eléctrica y la energía química. Los procesos queinvolucran la electroquímica son reacciones redox, donde la energía liberada se puede transformar en electricidad de manera espontánea, o se utilice la electricidad para inducir una reacción química.
Una reacción redox, o también conocida como óxido-reducción, la podemos definir como procesos de semirreacciones de oxidación y de reducción que ocurren de manera simultánea.
Hablamos de oxidacióncuando una sustancia aumenta su estado de oxidación y de reducción cuando una sustancia disminuye su estado de oxidación. Cuando armamos las ecuaciones de semirreación los electrones aparecen al lado derecho de la semiecuación cuando es de oxidación y al lado izquierdo de la semiecuación cuando es reducción.
El proceso de óxido-reducción se encuentra presente tanto en celdas electroquímicas como en laelectrólisis.
Las celdas electroquímicas, o celda galvánica, son un dispositivo utilizado para producir electricidad por medio de una reacción redox espontánea. A estas celdas se componen fundamentalmente de electrodos (uno que actúa como cátodo, reducción, y otro como ánodo, oxidación), puente salino, que evita las concentraciones y permite el flujo de electrones, voltímetro, que determina elpotencial de la celda o fuerza electromotriz (fem) y vasos que contienen la solución necesaria para la reacción.
Podemos determinar cuándo una reacción es espontánea o no conociendo su potencial estándar, Eº, que por convención mide la tendencia a generar un proceso de reducción. Así podemos determinar el potencial total de una reacción mediante la fórmula: Eºcelda = Eºcátodo – Eºánodo.Si el valor obtenido es positivo quiere decir que la reacción ocurre de una forma espontánea, y si es negativo requiere de una inyección de electricidad.
También podemos usar la ecuación de Nernst, cuando existe una diferencia de concentración en las soluciones. La ecuación es: E=Eᵒ- RTnFlnQ.
En la electrólisis se utiliza la electricidad para inducir una reacción química no espontánea. Esteproceso se lleva a cabo en celdas electrolíticas y su funcionamiento es bastante similar al de la celda galvánica.

Objetivos
Objetivos generales: reconocer reacciones óxido-reducción.
Objetivos específicos:
* Construir celda galvánica y reconocer sus partes.
* Utilizar potenciales de reducción para determinan espontaneidad.
* Aprender a usar el voltímetro.
* Conocer cómo funcionala electrólisis.
Método Experimental:
* Reacciones de óxido reducción
Óxido-reducción

Reacciones:
5 tubos de ensayo
Tubo de ensayo

Tubo de ensayo: 2mL de KMnO4
Agregarles 3 mL de H2O y 0,5 mL de KMnO4 0,1 M
Agregar 3 mL de solución de CuSO4 0,1 M

Agregar 2 mL de FeSO4
1° tubo: 1mL de NaOH concentrado

Tubo de ensayo: 2mL de H2O2 1 M
Dejar caer un clavo

2° tubo: 1mL de...