Reacciónes Redox, Pilas Galvánicas

Práctica 7: Reacciones Redox. Pilas Galvánicas

Experimentación en Química I


Eugenio Moreno Barragán. Grupo L2

22/03/2011



En la siguiente práctica se han desarrollado conocimientos sobre las reacciones de transferencia de electrones, redox. Mediante el conocimiento de conceptos como oxidación, reducción, agente oxidante o agente reductor. Se ha hecho una aplicación de lasreacciones redox, como son las celdas galvánicas, en éste caso se ha realizado una pila Daniell. Se ha calculado el potencial de ésta pila, con distintas disoluciones. Por últimos se han comparado los resultados teóricos y experimentales, y el resultado ha sido positivo.


 
Fundamentos Teóricos
Las reacciones químicas que implican la transferencia de electrones se denominanreacciones redox. En éstas reacciones se da la oxidación de un compuesto y la reducción de otro, actuando uno como agente reductor y otro como agente oxidante.
El término oxidación comenzó a usarse para indicar que un compuesto incrementaba la proporción de átomos de Oxígeno.
Igualmente, se utilizó el término de reducción para indicar una disminución en la proporción de oxígeno. Actualmente, ambosconceptos no van ligados a la mayor o menor presencia de Oxígeno. Se utilizan las siguientes definiciones:
• Oxidación: Pérdida de electrones (o aumento en el número de oxidación).
• Reducción: Ganancia de electrones (o disminución en el número de oxidación).
Siempre que se produce una oxidación debe producirse simultáneamente una reducción. Cada una de estas reacciones se denomina semirreacción.El agente oxidante será la sustancia capaz de oxidar a otra, por lo que ésta se reduce, mientras que el agente reductor será la sustancia capaz de reducir a otra, por lo que ésta se oxida.
Una aplicación directa a las reacciones redox son las celdas galvánicas y las celdas electróliticas (proceso contrario a las células galvánicas, no es espontáneo, hay que suministrar energía).
Las celdasgalvánicas constan de 2 células, dos vasos separados con distintas disoluciones, en la que una se produce una oxidación (ánodo) y en la otra una reducción (cátado), en ambas celdas hay un electrodo sólido, que están conectados entre sí, por un cable, por el que pasan los electrones (debido a la diferencia de potencial). Las dos celdas están conectadas mediante un puente salino.
Para el cálculo delas diferencias de potencial hay que tener en cuenta los potenciales de estándar de cada pila, que están medidos en condiciones normales. Se puede considerar que cualquier potencial estándar es la suma de dos potenciales de semiceldas.
Para el cálculo de los potenciales de cada semicelda se realizan cálculos de semiceldas relativos, ello requiere elegir una semicelda de referencia, que va a ser elelectrodo estándar de hidrógeno, o electrodo normal de hidrógeno, que por convenio se ha tomado que su potencial es de 0,000 V.
Cuando se quiere calcular el potencial de una celda galvánica, en la que las concentraciones han variado, se realizará o bien experimentalmente o a partir de la ecuación de Nerst, que dice lo siguiente:
Δε= Δε0 – 0,059/n . log [C]c . [D]d / [A]a . [B]b,siendo la ecuación del siguiente modo: aA + bB cC + dD



Objetivos de la Práctica
 Realización del montaje y conocimiento del funcionamiento de una pila Daniell.
 Identificación y diferenciación de los conceptos de oxidación, reducción, oxidante y reductor.
 Obtención de información de la Serie Electromotriz.
Relación del potencial de una pila con la concentración de los iones implicados.


Materiales y Reactivos
 Reactivos Necesarios:
- Disolución saturada de nitrato de potasio ( KNO3)
- Lámina de cinc
- Lámina de cobre
- Sulfato de cinc ZnSO4 , proviene del sulfato de cinc heptahidratado, de la casa comercial Panreac, de riqueza al 100%, y es irritante.
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