practica 7



Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniera Mecánica y Eléctrica


Laboratorio de Química Básica
Practica 7: Recubrimiento electrolítico












OBJETIVOS
Que el alumno compruebe de manera experimental las leyes de Faraday y las celdas electrolíticas.
Conozca los procesos de recubrimiento electrolítico: cobrizado y niquelado.
Aplique las leyes deFaraday para calcular la masa de depósito electrolítico en los procesos indicados.
Identifique todos los elementos que conforman una celda electrolítica.
GENERALIDADES
Una reacción de óxido-reducción se caracteriza porque hay una transferencia de electrones, en donde una sustancia gana electrones y otra sustancia pierde electrones:
  •  La sustancia que gana electrones disminuye su número deoxidación. Este proceso se llama reducción.
  •  La sustancia que pierde electrones aumenta su número de oxidación.este proceso se llama Oxidación.


CELDAS ELECTROQUÍMICAS O GALVÁNICAS
CELDAS ELECTROLÍTICAS
La energía liberada por una reacción espontanea se convierte en energía eléctrica
La energía eléctrica se usa para provocar una reacción química espontanea.
Ejemplo: pilas
Ejemplo:electrolisis, recarga de batería y galvanización
Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química.1En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interface de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y enalgunos casos especiales, un sólido.
Si una reacción química es conducida mediante una diferencia de potencial aplicada externamente, se hace referencia a una electrólisis. En cambio, si la caída de potencial eléctrico es creada como consecuencia de la reacción química, se conoce como un "acumulador de energía eléctrica", también llamado batería o celda galvánica.
Las leyes de Faraday de laelectrólisis expresan relaciones cuantitativas basadas en las investigaciones electroquímicas publicadas por Michael Faraday en 1834.
1 a ley de Faraday de la electrólisis - La masa de una sustancia alterada en un electrodo durante la electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida a este electrodo. La cantidad de electricidad se refiere a la cantidad de cargaeléctrica, que en general se mide en culombios.
2 a ley de Faraday de la electrólisis - Para una determinada cantidad de electricidad (carga eléctrica), la masa de un material elemental alterado en un electrodo, es directamente proporcional al peso equivalente del elemento. El peso equivalente de una sustancia es su masa molar dividido por un entero que depende de la reacción que tiene lugar en elmaterial.
Forma matemática
La ley de Faraday en la forma moderna:


Donde:
m es la masa de la sustancia producida en el electrodo (en gramos),
Q es la carga eléctrica total que pasó por la solución (en culombios),
q es la carga del electrón = 1.602 x 10-19 culombios por electrón,
n es el número de valencia de la sustancia como ion en la solución (electrones por ion),
F = qNA = 96485C·mol-1 es la Constante de Faraday,
M es la masa molar de la sustancia (en gramos por mol), y
NA es el Número de Avogadro = 6.022 x 1023 iones por mol.
I es la corriente eléctrica (en Amperios)
t es el tiempo transcurrido (en segundos)
La electrolisis es un proceso que tiene lugar cuando se aplica una diferencia de potencial entre dos electrodos y se realiza una reacción redox. La diferencia depotencial aplicada a los electrodos depende del electrolito y del material que constituye los electrodos.
Las pilas que producen corriente eléctrica se denominan pilas voltaicas mientras que las pilas que consumen corriente eléctrica se denominan pilas electrolíticas.

En algunas electrólisis, si el valor de la diferencia de potencial aplicada es tan sólo ligeramente mayor que el calculado...