Pilas

QUÍMICA BATXILLERAT PRÀCTIQUES DE LABORATORI |
Muntatge de piles i mesura de la f.e.m. |
Alumne/a: Rommel GonzálezGrup: 2n Batx-A Data: 26/04/2011 | |

-------------------------------------------------
Objectius

* Preparar piles corresponents a diferents reaccions redox.
* Realitzar la mesura dels potencials de les piles preparades.* Calcular el potencial de les piles a partir de potencials estàndard de reducció dels elèctrodes.
* Observar com varia el potencial de les piles depenent de diversos factors: tipus d’elèctrode i concentració dels ions en dissolució.

-------------------------------------------------
Fonament teòric

* Una pila és un dispositiu que genera energia elèctrica mitjançant un procedimentelectroquímic, transforma l'energia d'una reacció química en energia elèctrica. Una pila proporciona un corrent continu.
* El born negatiu (-) d'una pila correspon a l'ànode i s'hi produeix una reacció d'oxidació que proveeix d'electrons. El born positiu (+) d'una pila correspon al càtode i s'hi produeix una reacció de reducció que consumeix electrons.
* La força electromotriu d’una pila(f.e.m.) es pot calcular a partir dels potencials estàndard de reducció dels elèctrodes:
Eºpila = Eºcàtode - Eºànode
* L’equació de Nernst permet determinar el potencial d’una pila en condicions (temperatura, concentracions) diferents de les estàndard (25 ºC, 1,0 M)
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Materials

* Utillatge de laboratori: tub d’assaig, polímetre digital i cables connectors, guants.
* Productes: dissolucions 1,0 M de CuSO4, ZnSO4, FeSO4 i Pb ( NO3 )2 ; Fils o tires de planxa estretes de coure, zinc, ferro i plom.
* Altres materials: patata gran (farà la funció de suport i pont salí de la pila), ganivet, paper de vidre o un cutter per treure l’òxid deles tires de metall

-------------------------------------------------
Normes de seguretat i gestió de residus



* Les dissolucions de sals metàl·liques emprades són totes nocives o tòxiques i/o perjudicials pel medi ambient. Per tant, s’ha de procurar reutilitzar-les per fer altres pràctiques. Si s’han de llençar, dipositar-les en el contenidor de recollida selectiva de residusespecials etiquetat amb el nº V (Solucions de sals i compostos de metalls pesants).

* Aneu amb compte durant la manipulació del tub d’assaig de vidre per fer els pous en la patata, ja que us podeu produir talls a les mans; heu d’agafar el tub d’assaig amb uns guants o un tros de tela.

-------------------------------------------------
Procediment

1. Preparar prèviament les solucions1,0 M de sulfat de coure (II) ( escalfant per dissoldre tota la sal ), sulfat de zinc, sulfat de ferro (II) ( aquesta no es conserva i convé preparar-la el mateix dia ) i nitrat de plom (II).

2. Els fils o planxes dels metalls que es faran servir com a elèctrodes s’han de rascar bé, amb paper de vidre o un cutter, per eliminar la capa d’òxid que es pot haver format sobre la sevasuperfície.

3. Agafem la patata i li tallem un tros per dalt i un altre paral·lelament per sota ( com si fossin aproximadament dos casquets esfèrics ) per a que així puguem col·locar-la a sobre de la taula de treball. Després pressionant amb la boca d’un tub d’assaig sobre la part superior de la patata farem tots els forats que calguin.

4. S’omplen el forats amb cadascuna de lesdissolucions 1,0 M ( utilitzant un comptagotes ) , es posen un parell d’elèctrodes a les pinces dels cables connectats a un polímetre digital ( posat en l’escala de 2 V ), se submergeixen en les dissolucions respectives dels seus ions i es mesura la força electromotriu ( f.e.m. ), la qual correspondrà aproximadament al potencial estàndard de la pila ( recordeu que el potencial estàndard és a 1 atm, 25...