Quimica industrial practica 7

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Unidad profesional interdisciplinaria de ingeniería y ciencias sociales y administrativas

Química industrial 2

Practica n° 7

Electroquímica

Alumno: Jovani Núñez Hernández

Profesor: I.Q. José Manuel Juárez calderón

Secuencia 4iv3

Fecha: 01/06/11

Resumen
En esta práctica se estudian conceptos de electroquímica por medio de 2 experimentos:1.- construcción de una celda galvánica o electroquímica con metales diferentes en una solución conductora (electrolito) para la cual se mide el voltaje proporcional.
2.-electrolisis: se efectúa un electro depósito de cobre con el pase de una corriente eléctrica durante cierto tiempo, se registra la masa del metal depositado lo cual ilustra la aplicación de la primera ley de Faraday.Desarrollo experimental
Experimento No. 1: producción de electricidad en una celda electroquímica.
1) lave los cuatro electrodos con agua de la llave y detergente, previamente lijados.
2) enjuáguelos con acetona o con etanol y séquelos.
3) prepare 100 ml de solución electrolito de ácido sulfúrico (H2SO4) en la celda y registre su temperatura y pH.
4) coloque la tapa e inserte loselectrodos de cinc y de cobre.
5) conecte ambos electrodos al voltímetro de tal manera que el cobre vaya a la terminal positiva.
6) ajuste el voltímetro en la escala de 2 V, enciéndalo y registre el valor leído.
7) repita los pasos 4 a 6 cambiando el electrodo de cinc por el aluminio y hierro.
8) desconecte el voltímetro, retire los electrodos, lávelos y séquelos.
9) regrese la soluciónelectrolito a su recipiente.
10) anote sus resultados en la tabla No. 1.



Datos
Tabla No.1 celdas electroquímicas.
celda | ánodo | cátodo | Voltaje teórico (calculado) | Voltaje leído (experimental) |
1 | Cinc | Cobre | 1.1 v | 0.919v |
2 | hierro | Cobre | 0.7767 V | 0.425v |
3 | Aluminio | Cobre | 1.9987 V | 0.383v |

Temperatura de la solución: 26°CpH de la solución: 0.09

Tabla No. 2 electrolisis
Masa inicial de cobre (Cu) | Masa final de cobre (Cu) | Masa inicial de hierro (Fe) | Masa final de hierro (Fe) | Tiempo | Intensidad de corriente |
23.9g | 23.85g | 1.75g | 16.8g | 180s | A |

Temperatura de la solución: 26°C pH de la solución:1.05

CALCULOS

1) Voltaje teórico esperado con cada uno de los pares de metales insertados en la solución electrolito de ácido sulfúrico
Hierro y cobre
Fe / Fe 2+ Fe Fe 2+ + 2e- 0.44 V
Cu/ Cu 2+ Cu Cu 2+ + 2e- -0.3367 V
Cu2 - Fe0 (0.44)-(-0.3367) 0.7767 V

Aluminio y cobre

Al/ Al 3+Al Al 3+ +3e- 1.662 V
Cu/ Cu 2+ Cu Cu 2+ + 2e- -0.3367 V
Cu2 - Al0 (1.662)-(-0.3367) 1.9987 V
Zinc y cobre
Zn/ Zn 2+ Zn Zn 2+ +2e- 0.7633
Cu/ Cu 2+ Cu Cu 2+ + 2e- -0.3367 V
Cu2 - Zn0 (0.7633)-(-0.3367)1.1 v


2) Calculo de la masa de cobre que teóricamente se espera obtener, depositado en la placa de hierro en el experimento 2

M= z * it

En donde eeq= Peq/ 96500C Peq= PM/Z
Peq= 63.5/2= 31.75

z= 31.75/96500 C
z= 3.2901x10-4

Sustituyendo en la fórmula original

M= z * it
M= (3.2901x10-4)(2.5 A)(180 seg) = 0.148 gr

3) Eficiencia del procesode electrolisis

n= ((masa real obtenida de Cu) / (masa teórica esperada de Cu)) x 100
n= ((0.33)/(0.148)) x 100
n= 222.97

CUESTIONARIO
1. ¿Cómo resultaron los voltajes leídos experimentalmente, con respecto a los teóricamente esperados en cada una de las celdas electroquímicas?
En cualquier caso, explique brevemente

CELDA | ANODO | CATODO | VOLTAJE TEORICO | VOLTAJE LEIDO |...