practica 2 termodinamica

DEPARTAMENTO DE FISICOQUÍMICA

PROYECTO PAPIME 100110

Facultad de Química, U.N.A.M.
Departamento de Fisicoquímica
Termodinámica (E.P.) 1212

POTENCIALES TERMODINÁMICOS
Objetivo
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.
Cuestionario Previo
1. ¿Qué es unareacción de óxido-reducción?
2. ¿Qué es una pila y cuál es el principio de su funcionamiento?
3. Investigar qué es una pila de óxido de plata-zinc, cuál es la reacción de óxido-reducción que
se lleva a cabo en ella y las aplicaciones de este tipo de pilas.
4. ¿Qué es el potencial eléctrico?
5. ¿Qué es el trabajo eléctrico?
6. Escribir la ecuación que relaciona al trabajo eléctrico con elpotencial eléctrico para una
reacción de óxido-reducción.
7. Explicar la interpretación física de ∆Gº cuando un proceso se lleva a cabo a presión
y temperatura constantes.
8. Investigar la interpretación física de ∆Hº y ∆Sº cuando un proceso se lleva a cabo a
presión constante.
9. ¿Cuál es la ecuación que relaciona a ∆Gº con ∆Hº y ∆Sº a temperatura constante?
10. Explicar el criterio deespontaneidad y equilibrio asociado con Gº a temperatura y presión
∆
constantes.
11. Mencionar cuáles son los factores que afectan el signo de ∆Gº en la ecuación que
relaciona a ∆Gº con ∆Hº y ∆Sº a temperatura y presión constantes.
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 pilacomercial de óxido de plata-zinc
(Ag2O-Zn) y explicar su interpretación física.
Manejo de residuos
Investigar el manejo y tratamiento de las pilas de Ag2O-Zn cuando estas terminan su vida útil.
Se recomienda el uso de un depósito con el propósito de colectar el agua usada durante el trabajo
experimental y reutilizarla.
Guardar el aceite de nujol en un frasco para reutilizarlo en prácticasposteriores.
LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

ELABORÓ: M. EN C. GERARDO OMAR HERNÁNDEZ SEGURA

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Material y reactivos
1 termómetro digitala
1 multímetro digitalb
1 controlador de inmersión de temperaturac
1 hielera de unicel
1 vaso de precipitados de 100 mL
2 soportes universales
1 pinza de tres dedos
1 elevador
1 pila comercial deAg2O-Zn de 1.55 V
1 portapilas
2 cables con conexión de banana (rojo y negro)
aceite de nujol
agua
hielo
NOTA:
a
Termómetro digital con resolución de ± 0.1ºC.
b
Multímetro digital con resolución de ± 1 x 10-4 V.
c
Controlador de inmersión de temperatura con estabilidad térmica de ± 0.2ºC.
Desarrollo experimental

Figura 1. Esquema general del dispositivo experimental para la mediciónde potenciales termodinámicos en una pila
comercial de Ag2O-Zn.

Montar el dispositivo experimental de acuerdo al esquema de la figura 1.
LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

ELABORÓ: M. EN C. GERARDO OMAR HERNÁNDEZ SEGURA

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1. Unir los cables con conexión de banana al portapilas, empleando soldadura de estaño,
respetando el códigode colores (cable rojo: polo positivo y cable negro: polo negativo), para
asegurar que la polaridad es la correcta.
2. Sujetar la pila de Ag2O-Zn en el portapilas. Revisar que la polaridad y el contacto eléctrico
sean correctos.
3. Colocar aceite de nujol en el vaso de precipitados de 100 mL, y sumergir el portapilas que
contiene la pila.
4. Introducir el elevador dentro de la hielera deunicel y colocar sobre éste el vaso de
precipitados con el aceite de nujol y el portapilas con la pila.
5. Introducir y encender el termómetro digital dentro del aceite de nujol, sujetándolo al soporte
universal con una pinza de tres dedos.
6. Conectar las terminales de los cables del portapilas con el multímetro. Verificar que la
polaridad sea correcta.
7. Introducir el controlador de...