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Universidad Andrés Bello
Facultad de Ciencias Exactas
Departamento de Ciencias Químicas







Laboratorio N˚2
“Valoración de la fem de una celda galvánica con la concentración”







Integrantes:

Profesor:

Sección: 2




OBJETIVO

Medir la fem de una celda galvánica variando la concentración de iones cobre manteniendo constante laconcentración de iones zinc y viceversa.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Armar una celda de Daniell con sus respectivos electrodos de zinc y cobre en sus soluciones de CuSO4 y ZnSO4.
Registrar los valores de potencial medidos para cada cambio de disolución de cobre
(0,1 M, 0,01 M, 0,001M y 0,0001M) y para el cambio de solución de zinc (0,1 M, 0,01 M, 0,001M y 0,0001M).
Confeccionar una tabla devalores de E medidos para cada concentración de CuSO4 y de ZnSO4 y los valores del térmico lnПi(γi mi) explicitado para la celda de Daniell.
Obtener el intercepto para ambos casos y con este el valor de Eº.
Calcular los valores de E a cada concentración de CuSO4 y ZnSO4 con la ecuación de Nernst.
Comparar los valores obtenidos con los calculados experimentalmente en un grafico de E vs lnПi(γimi).
Con el valor obtenido experimentalmente de Eº calcular la constante normal de equilibrio de la reacción oxido-reducción que origina la fem.












INTRODUCCIÓN
Una celda galvánica es un sistema que permite obtener energía a partir de una reacción química de óxido-reducción. Dicha reacción es la resultante de 2 reacciones parciales (semi-reacciones) en las cuales unelemento químico es elevado a un estado de oxidación superior (semi-reacción de oxidación), a la vez que otro elemento es reducido a un estado de oxidación inferior (semi-reacción de reducción). Estos cambios de estado de oxidación implican transferencia de electrones del elemento que se oxida al elemento que se reduce. El diseño constructivo en una pila determina que cada una de estas 2 semi-reaccionesocurra en “compartimentos” independientes llamados semiceldas. El medio que posibilita el transporte interno de carga eléctrica entre ambos compartimentos es una sustancia conductora llamada electrolito. A su vez, cada semicelda está constituida por un electrodo metálico y una solución de una de las sales del metal.
Una de las celdas galvánicas más conocidas es la llamada celda Daniell. Consta dedos semiceldas separadas por un vidrio poroso o puente salino. En una de ellas se coloca un electrodo de cobre y una solución 1 molar de sulfato de cobre, mientras que en la otra se coloca un electrodo de zinc en una solución 1 molar de sulfato de zinc. Al unir los electrodos mediante un medidor potencial, se determina que la celda genera un potencial máximo de 1.1 volts, denominado fuerzaelectromotriz (fem). Este valor puede ser calculado en base a las reacciones químicas que tienen lugar en la celda y el potencial estándar asociado a estas reacciones. En este caso:
- electrodo oxidación: Zn → Zn+2 + 2e
- electrodo reducción: Cu+2 + 2e → Cu
Si ambos electrodos se encuentran en sus estados estándar aZn+2= 1 y aCu+2= 1, el potencial de la celda es el potencial estándar Eº dando lasiguiente ecuación para la celda:
E= Eº - lnП(γi mi)

Que es la ecuación de Nernst para la celda, la cual relaciona el potencial de la celda con su valor estándar y el cociente propio de actividades de las sustancias en la reacción de la celda.
La fem de una celda se calcula mediante la relación:
fem = Potencial más positivo (reducción) - Potencial más negativo (oxidación), sin cambiarnunca los valores reportados en la tabla a menos que las condiciones de concentración, presión o temperatura sean diferentes a las estándar.









RESULTADOS


1.- Explicitar la ecuación de Nernst para la respectiva celda de Daniell, verificando que en este caso en la ecuación aparece un cociente del coeficiente de actividad de los iones individuales (Zn+2 y Cu+2).



Según la...