Reporte Celda Galvanica

Celda Galvánica
Yéssica Alvarado Arias y Carolina Alvarado Monge
Laboratorio de Química General II, Grupo 07:00 a.m, Profesor: Lic. Rosa Alfaro Solís, Química Industrial, Escuela de Química, Universidad Nacional, Costa Rica.
Fecha de realización: 02/11/2012 Fecha de entrega: 07/11/2012

Fundamento Teórico
Si en la ambiente existiera una tendencia a la mínima energía, no se podrían explicaralgunos fenómenos, como: que un jardín se desordene de una manera espontánea, y muchos fenómenos más. El caso anteriormente mencionado, es un proceso en el cual suceden espontáneamente con un aparente aumento del desorden y por ende sufrirá un aumento en la energía, lo que significa que debe de existir, otro factor, además de los niveles de la energía mínima, que sea capaz de de determinar ladirección de los procesos espontáneos. El termino que se utiliza para definir el desorden de un sistema es entropía, y mientras más desordenado y aleatorio en un sistema, se denomina entropía. (3)
El profesor Gibbs determinó una función con la cual se puede predecir si un proceso es espontáneo o no. A través de la siguiente ecuación;
G = H –Txs
Donde:
G = Variación de energía libre de un proceso; H= El cambio en la entalpia; T = Temperatura (Kelvin) y el s = Cambio en la entropía. (1)
Una celda galvánica es un dispositivo para producir energía eléctrica a partir de una reacción redox. Posee dos placas, una de Zinc y otra de Cobre, que cuando se introducen en algunas disoluciones genera electricidad y esto es representado a través de la iluminación de una pequeña bombilla presente en lacelda. Además la placa del ánodo adquiere un exceso de iones de Zn positivos (para mantener la neutralidad eléctrica necesita iones negativos), al mismo tiempo, la placa del cátodo consume iones de Cu (para mantener la neutralidad, éste debe eliminar iones negativos) (5)
En la celda voltaica, por definición, el ánodo es el electrodo donde se lleva a cabo la oxidación y el cátodo es el electrododonde ocurre la reducción. Las reacciones de semicelda son las siguientes: (2)
(Ánodo) Zn(s) Zn2+(ac) + 2e- ec.1
(Cátodo) Cu2+ + 2e Cu(s) ec.2
Cuando se lleva a cabo la reacción química, esta generara electricidad, producida por un flujo de electrones, al pasar los electrones a través del conductor que conecta las dos tiras metálicas. (4)
Gibbs logró demostrar lo siguiente:* G negativo, reacción espontánea
* G positivo, Reacción inversa
* G es cero, Disolución neutra. (1)
Materiales y reactivos usados en la práctica:

En la práctica realizada de “Celda Galvánica” se manipularon materiales como:

* Termómetro.
* Conductor eléctrico.
* Beakers.
* Probetas de 100 y 25 mL.
* Balanza.
* Tubos de ensayo.

Además se utilizaron reactivostales como:

* Laminas de cobre y zinc.
* Alambre de cobre.
* Agua destilada.
* Dicromato de potasio.
* Acido sulfúrico.
* Acido clorhídrico.
* Bicarbonato de sodio.
* Cloruro de amonio.
* Nitrato de amonio.

Procedimiento
I Parte. En un beaker de 400 mL se disolvió aproximadamente10 g de K2Cr2O7 en un volumen de 100 mL. Se debe de anotar la temperatura. Muy lentamente seagregan 20 mL de H2SO4 sobre la disolución que ya se preparó. Se anota la temperatura. A la hora en que la mezcla alcanza una temperatura ambiente se le sumerge las láminas de de cobre y zinc del conductor.
II Parte. Se colocan 5 mL de HCl 3 M en un tubo de ensayo. Se mide la temperatura. Posteriormente se le agregó 0,5 g de Bicarbonato de sodio. Se agita suavemente y se mide su temperatura.
IIIParte. En un tubo de ensayo se coloca 10 mL de agua destida y se anota su temperatura. Sin agitar se vierte 1 g de NH4Cl o de NH4NO3, cuando se agrega poco a poco el sólido, se compara el sólido que se agrega con el que se deposita dentro del tubo. Se mide la temperatura.

Análisis de resultados
Cuadro 1. Determinación de la temperatura de los 3 procesos.
Paso | Proceso | Temperatura ± 0,5 oC |...