Práctica 1
Páginas: 5 (1246 palabras)
Publicado: 7 de octubre de 2015
Nombre Práctica
ELECTROLISIS Y CARGA DEL ELECTRON
No practica
1
Fecha de
Emisión
Fecha de revisión
Paginas
/
Objetivo
El alumno determinara en forma experimental la carga del electrón mediante el proceso de electrolisis.
Fundamento teórico
Para que un medio material pueda conducir la corriente eléctrica debe contener cargas móviles capaces de transportar la electricidad. En losmetales, las cargas móviles son los mismos electrones de las capas más externas de los átomos (electrones de conducción). En algunos líquidos, como el agua, si se disuelven sales, ácidos o bases, estos se disocian en iones positivos y negativos que pueden moverse a través del líquido, por lo que la conducción eléctrica se hace posible. Esta conducción es particularmente sensible a los tipos deiones presentes y a la temperatura.
Una diferencia importante entre la conducción de la electricidad en sólidos, es que en aquellos la conducción eléctrica está acompañada de transporte de materia. Por simplicidad suponemos que en el líquido existe un solo tipo de ion, cuya carga es (e es la carga del electrón y v el número de carga por ion). La masa del ion la denotamos por . Cuando por ellíquido se transporta una carga Q, dicha carga estará asociada con el pasaje de N iones, tal que:
(1)
Por otro lado, este número N de iones transportados está relacionada con la masa transportada Δm:
(2)
Donde mol ion, es la masa de un mol de dicho ion y NA es el número de Avogadro.
Claramente
Combinando la ecuación 1 y 2 tenemos:
(3)
Esta expresión relaciona de modolineal la masa transportada, Δm, (o depositada en los electrodos) con la carga Q transferida en el proceso. La ecuación 3 se conoce como Ley de Faraday de la electrolisis.
La constante:
es la Constante de Faraday y, el cociente:
()
se conoce como el equivalente químico del ion que transporta la corriente.
El fenómeno de transporte y deposición de los elementos o iones por medio de laelectricidad se conoce como electrolisis.
La figura 1, muestra esquemáticamente un dispositivo que puede usarse la par investigar la conducción eléctrica en líquidos. El líquido esta contenido en un recipiente de material aislante (de alta resistividad, puede ser plástico o vidrio). Una fuente de tensión alterna (generador de funciones) capaz de suministrar entre 0 y 10 V, está conectada a dos electrodossumergidos en el líquido. Un amperímetro – conectado en serie con la fuente y el líquido – se usa para medir la corriente que circula, y un voltímetro – conectado en paralelo – sirve para medir la caída de potencial en los electrodos.
La fuente de tensión puede ser un generador de funciones (GF) o una fuente alterna de tensión variable. Con V se indica el voltímetro y con A el amperímetro;ambos operan en modo AC (Corriente Alterna). Este circuito puede incluir una resistencia limitadora Ro de la corriente.
Equipo y materiales
1. Un vaso de precipitado de aproximadamente medio litro
2. Dos electrodos de cobre o bronce
3. Una fuente de tensión continua de 5 – 12 V a 2 A (se puede reemplazar por una pila alcalina cuadrada de 9 V)
4. Un voltímetro y un amperímetro (opcional)
5. Unabalanza de precisión
6. Solución de CuSO4
7. Cable/alambre calibre entre 15 y 20. Un metro
Seguridad
Reglas generales.
No encienda ni conecte ningún instrumento hasta que el instructor le explique su funcionamiento y lo autoricé a hacerlo. Lo mismo vale para el manejo de sustancias. Antes de conectar un instrumento a la red eléctrica, lea cuidadosamente el manual de instrucciones y asegúrese deentender su funcionamiento, las precauciones para su uso y las recomendaciones de seguridad.
Si utiliza sustancias peligrosas, asegúrese de que un instructor idóneo lo instruya en su uso y tenga en cuenta las precauciones necesarias para su uso.
Sea extremadamente cuidadoso con las conexiones eléctricas, lámparas de mercurio, láseres, fuentes radioactivas y demás. Lea siempre las recomendaciones de...
Nombre Práctica
ELECTROLISIS Y CARGA DEL ELECTRON
No practica
1
Fecha de
Emisión
Fecha de revisión
Paginas
/
Objetivo
El alumno determinara en forma experimental la carga del electrón mediante el proceso de electrolisis.
Fundamento teórico
Para que un medio material pueda conducir la corriente eléctrica debe contener cargas móviles capaces de transportar la electricidad. En losmetales, las cargas móviles son los mismos electrones de las capas más externas de los átomos (electrones de conducción). En algunos líquidos, como el agua, si se disuelven sales, ácidos o bases, estos se disocian en iones positivos y negativos que pueden moverse a través del líquido, por lo que la conducción eléctrica se hace posible. Esta conducción es particularmente sensible a los tipos deiones presentes y a la temperatura.
Una diferencia importante entre la conducción de la electricidad en sólidos, es que en aquellos la conducción eléctrica está acompañada de transporte de materia. Por simplicidad suponemos que en el líquido existe un solo tipo de ion, cuya carga es (e es la carga del electrón y v el número de carga por ion). La masa del ion la denotamos por . Cuando por ellíquido se transporta una carga Q, dicha carga estará asociada con el pasaje de N iones, tal que:
(1)
Por otro lado, este número N de iones transportados está relacionada con la masa transportada Δm:
(2)
Donde mol ion, es la masa de un mol de dicho ion y NA es el número de Avogadro.
Claramente
Combinando la ecuación 1 y 2 tenemos:
(3)
Esta expresión relaciona de modolineal la masa transportada, Δm, (o depositada en los electrodos) con la carga Q transferida en el proceso. La ecuación 3 se conoce como Ley de Faraday de la electrolisis.
La constante:
es la Constante de Faraday y, el cociente:
()
se conoce como el equivalente químico del ion que transporta la corriente.
El fenómeno de transporte y deposición de los elementos o iones por medio de laelectricidad se conoce como electrolisis.
La figura 1, muestra esquemáticamente un dispositivo que puede usarse la par investigar la conducción eléctrica en líquidos. El líquido esta contenido en un recipiente de material aislante (de alta resistividad, puede ser plástico o vidrio). Una fuente de tensión alterna (generador de funciones) capaz de suministrar entre 0 y 10 V, está conectada a dos electrodossumergidos en el líquido. Un amperímetro – conectado en serie con la fuente y el líquido – se usa para medir la corriente que circula, y un voltímetro – conectado en paralelo – sirve para medir la caída de potencial en los electrodos.
La fuente de tensión puede ser un generador de funciones (GF) o una fuente alterna de tensión variable. Con V se indica el voltímetro y con A el amperímetro;ambos operan en modo AC (Corriente Alterna). Este circuito puede incluir una resistencia limitadora Ro de la corriente.
Equipo y materiales
1. Un vaso de precipitado de aproximadamente medio litro
2. Dos electrodos de cobre o bronce
3. Una fuente de tensión continua de 5 – 12 V a 2 A (se puede reemplazar por una pila alcalina cuadrada de 9 V)
4. Un voltímetro y un amperímetro (opcional)
5. Unabalanza de precisión
6. Solución de CuSO4
7. Cable/alambre calibre entre 15 y 20. Un metro
Seguridad
Reglas generales.
No encienda ni conecte ningún instrumento hasta que el instructor le explique su funcionamiento y lo autoricé a hacerlo. Lo mismo vale para el manejo de sustancias. Antes de conectar un instrumento a la red eléctrica, lea cuidadosamente el manual de instrucciones y asegúrese deentender su funcionamiento, las precauciones para su uso y las recomendaciones de seguridad.
Si utiliza sustancias peligrosas, asegúrese de que un instructor idóneo lo instruya en su uso y tenga en cuenta las precauciones necesarias para su uso.
Sea extremadamente cuidadoso con las conexiones eléctricas, lámparas de mercurio, láseres, fuentes radioactivas y demás. Lea siempre las recomendaciones de...
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