PR CTICA 1

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO



FACULTAD DE QUÍMICA



LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINÉTICA (1308)



GRUPO: 24
EQUIPO: 3
GARCÍA RAMOS DANIEL
GONZÁLEZ CERVANTES EDUARDO
MARTÍN CASTAÑEDA MARTÍNEZ
Objetivos
Que el alumno conozca la importancia de los potenciales termodinámicos, su interpretación física y su aplicación en una reacción de óxido-reducción en una pila comercial.Introducción
Los potenciales termodinámicos son usados para medir la energía de un Sistema en términos de diferentes variables porque frecuentemente solo se pueden medir ciertas propiedades del sistema. Por ejemplo, podríamos saber la presión y la temperatura del Sistema pero no el volumen o la entropía. Los potenciales termodinámicos nos permiten medir más variables de estado de un sistema.
Los potencialestermodinámicos son la energía interna, entalpia, energía libre de Gibbs y la energía libre de Helmholtz.
De la primera y la segunda ley de la termodinámica, no es posible medir dU y dQ. Por lo tanto se necesita de una manipulación termodinámica para obtener propiedades útiles que son relativamente simples de medir como la presión, el volumen y la temperatura. Cantidades termodinámicas sonusualmente definidas en términos de derivadas parciales.
Energía interna:
Entalpia:
Energía libre de Helmholtz:
Energía libre de Gibbs:


Problema
Determinar experimentalmente los potenciales termodinámicos (∆Hºr, ∆Gºr y ∆Sºr) a 298.15 K de una reacción de óxido-reducción que se efectúa en una pila comercial de óxido de plata-zinc (Ag2O-Zn) y explicar su interpretación física.
Propuesta de lametodología experimental.



















Propuesta del diseño experimental.
Considerando que la energía libre de Gibbs es actualmente el mejor criterio de espontaneidad, y que una de las definiciones más aceptadas de energía libre asegura que es toda la energía que puede utilizarse para generar trabajo en un sistema termodinámico definido, el principal objetivo de la practica era encontrarel trabajo eléctrico generado por la pila de Oxido de Plata-Zinc y calculando dicho trabajo, encontraríamos la energía libre de Gibbs.

ΔG°=Weléctrico= -nFE0
Donde
E0: Diferencia de potencial eléctrico (voltaje)

n: Numero de moles de electrones transferidos enla reacción.
F: Fuerza eléctrica 96500 C/mol


Datos obtenidos.
En la siguiente tabla se muestran los datos recopilados en la práctica:
Tabla 1.
t [°C]
T [K]
E° [V]
Weléctrico [J/mol]
∆G°r [J/mol]
40
313.15
1.6054
-309842,4
-309842,4
35
308.15
1.6059
-309938,7
-309938,7
30
303.15
1.6065
-310054,5
-310054,5
25
298.15
1.6071
-310170,3
-310170,3
20
293.15
1.6076
-310266,8
-310266,8
15
288.15
1.6081-310363,3
-310363,3
10
283.15
1.6087
-310479,1
-310479,1

La diferencia en la energía libre de Gibbs de la reacción es igual que el trabajo eléctrico debido a que la energía de Gibbs nos dice el trabajo no mecánico que hace un sistema hacia el entorno, y en este caso en el que el volumen y la presión del sistema se mantuvieron invariables el único trabajo no mecánico realizado fue el trabajoeléctrico.

Análisis de resultados
1. ¿Cuáles son las propiedades que cambian durante el experimento? R=Nosotros modificamos la temperatura durante el experimento, pero también cambió el potencial de la pila, el trabajo eléctrico y la energía de Gibbs de reacción
2. ¿Cuáles son las propiedades que no cambian durante el experimento? R=La presión y el volumen.
3.Escribir la ecuación química que se lleva a cabo dentro de la pila. R= Ag2O(s) +Zn(s) → 2Ag(s) + ZnO(s)
4. ¿Cómo se calcula el trabajo eléctrico de la reacción y cuál es su interpretación física?
R= El trabajo eléctrico se calcula como
5. ¿Cómo se calcula el ΔGºr de la reacción a cada temperatura?
R= ΔGºr es igual al trabajo eléctrico porque es el...