Descripción: Informe Electroquimica Universidad Tecnologica del Peru, presentamos este informe que se realizo en el laboratorio.
ELECTROQUIMICA LABORATORIOFull description
Informe de laboratorio de electroquimicaDescripción completa
Potenciales normales de reducción de electrodos (ELECTROQUÍMICA)Descripción completa
Informe de ElectroquimicaDescripción completa
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informe completo con datos y conclusiones completos
ELECTROQUIMICADescripción completa
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Descripción: electroquimica y celdas
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Descripción: informe de laboratorio de físicoquíimica - electroquímica
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Descripción: practica 3 electroquimica
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Practica 1 de laboratorio de electroquimica y corrosion
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Informe 6: celdas electroquímicas – Estudios con electrodos de plata.
David Felipe Munar García Carlos Iván erilla !"pe#
rofesor Mauricio Maldonado $illamil !a%oratorio principios de análisis químico &''''()*'+
Facultad de ciencias Departamento de química
,niversidad -acional de Colom%ia o/otá D.C ('&6
OBJETIVOS:
-
$isuali#ar los principales componentes de una celda electroquímica
-
Comprender en el sistema redo0 que especie se o0ida cual se reduce 1 como se pueden plantear estos procesos. Entender en qu2 consiste una celda de concentraci"n. Comprender como se constru1en las ta%las de potenciales de reducci"n. Determinar los potenciales de reducci"n3 de celda 1 la constante de equili%rio de los sistemas Cu (45Cu 1 n (45n con %ase en el electrodo de referencia empleado.
INTRODUCCIÓN: ara estas dos práctica se mane7aron diferentes compuestos entre estos se encontraron diferentes soluciones las cuales nos permitieron dar mane7o a celdas electrolíticas 1 al análisis de los sistemas de Co%re 1 inc con electrodos de plata3 fue de suma importancia un mane7o adecuado de los compuestos3 principalmente con la plata para poder lo/rar un "ptimo desempe8o 1 así llevar a %uen t2rmino la practica o%teniendo así los resultados esperados3 para estas prácticas fueron necesarios los si/uientes conocimientos previos.
Potencial Eléctrico: 9ra%a7o necesario para trasladar una car/a el2ctrica de un punto a otro3 en una reacci"n química corresponde al traslado de un electr"n de un reactivo a otro. Entre ma1or sea la diferencia de potencial3 ma1or es el tra%a7o el2ctrico. us unidades se dan en voltios 1 su valor es característico de cada sustancia de acuerdo con el proceso redo0 involucrado. Ánodo y cátodo: e denomina ánodo al electrodo donde ocurre la o0idaci"n 1 cátodo al electrodo donde se da la reducci"n. Ecaci!n de Nern"t: ara una reacci"n que ocurre en condiciones estándar3 la fuer#a que la impulsa aumenta con el valor positivo de E ' 1 el principio de !eC;
o
−
0,05916 V n
log Q
9am%i2n se puede e0presar como la suma de los potenciales de reducci"n de ánodo 1 el cátodo3 que de%en ser e0presadas como semireacciones de reducci"n. OBSERV#CIONES ara reali#ar la práctica de manera "ptima era necesario tener un adecuado mane7o del ánodo 1 el cátodo para evitar posi%les errores al momento de reali#ar las /raficas. ara el desarrollo de estas prácticas fue fundamental tener un puente salino además de los electrodo 1 las placas de co%re 1 #inc para poder determinar los valores esperados3 para cada sustancia en primera parte se tra%a7a con una soluci"n 9I= en la cual va la placa de #inc o de co%re 1 en la otra va el electrodo 7unto con soluci"n que contiene plata3 a esta parte por medio de la %ureta se le a/re/a mas soluci"n con plata para poder
o%servar el cam%io del potencial en las dos soluciones a medida que incrementa el volumen.
$i%ra N&' (onta)e e*+eri,entale reali#" el monta7e como lo muestra la ima/en anterior3 1 fue de suma importancia para poder conse/uir los valores esperados evitar que tanto la placa como el electrodo no tocaran las paredes de los vasos para evitar que los valores resultantes se alteraran. ara la otra práctica se tra%a7" con soluci"n patr"n de nitrato de plata a la cual se le a/re/o a/ua 1 posteriormente se tom" el volta7e3 es de suma importancia verificar que esta soluci"n no presentara tur%ide# 1a que esto afectaría la práctica 1 no se alcan#arían los valores esperados. osteriormente se tra%a7" las celdas de concentraci"n con adici"n de ion cloruro3 de ion amoniaco 1 finalmente de ion 1oduro3 al momento de tra%a7ar con el ion cloruro se present" un precipitado 1 una caída del volta7e3 para el ion de amoníaco se tomaron > muestras con las cuales se %usca%a o%servar una ma1or esta%ilidad en esta etapa 1a que el comple7o de plata es más esta%le que el cloruro de plata. ara la etapa final de la práctica se tra%a7a con 1oduro de plata con el cual se forma un precipitado 1 finalmente lue/o de unos minutos se toma su volta7e.
Tala N&7 Celda con electrodo de reAerencia 1n Condicion
Vol,en total
,olarida d li%ante
Eceld a
/E 2#%45 0
Solcion Inicial De"+e" de aGadir '9,l de N6Cl De"+e" de +ri,era adicion de '9,l de N= De"+e" de "e%nda adicion de
&''
*
'3()+
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'3'''+') 6
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'3''''++@ >
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lo%FA
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'3+)( )
*
* '3')@+ 6
'9,l de N= &@' '3&&A> *'3'&( *@3''A '3''''+?? De"+e" de @ tercera adicion de '9,l de N= &A' '3'''6+> *'3&6+ *@3''? '3''''+?( De"+e" de > > aGadir '9,l de FI Tala N&? E"tdio de eHilirio" con electrodo de +lata-
*'3&@&&
R#$IC#S Celda %al;ánica de 1n34
Potencial medido (V) vs Log [Zn2+] 0 0.9
0.9
0.91 0.91
0.92 0.92 0.93 0.93
-0.5 -1 -1.5 -2
Linear ()
f(x) = - 18.93x + 15.57 R² = 0.93
-2.5
Celda %al;ánica de C34
* '3+>+ >
'3)+? (
Potencial medido (V) vs Log [Cu2+] 0 0.9
0.91
0.92
0.93
0.94
0.95
0.96
-0.5
-1
Linear ()
-1.5
f(x) = 12.02x - 12.81 R² = 0.95
-2
-2.5
Celda de concentraci!n de C34
Potencial medido (V) vs 1/Log[Cu] 0.01 0 1.1 -0.01
1.3
1.5 1.7 +1.9 f(x) = - 0.07x 0.1 R² = 0.98
2.1
2.3
2.5
-0.02
Linear ()
-0.03 -0.04 -0.05 -0.06 -0.07
Celda de concentraci!n de 1n34
Potencial medido (V) vs 1/Log[Zn] 0 0 1.1 -0.01
1.3
f(x) = - 0.03x + 0.04 1.7 1.9 2.1 R² = 0.96
1.5
2.3
2.5
Linear () -0.01 -0.02 -0.02 -0.03
Celda de C34 con electrodo de reAerencia 0 0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
-0.5 -1
Lo#$%&2+' -1.5 -2
f(x) = - 12.27x - 0.99 R² = 0.99
-2.5
Potencia (!")
0.08
0.09
0.1
Celda de 1n34 con electrodo de reAerencia -1.4 -1.50.93
#NÁ.ISIS DE RESU.T#DOS: i las soluciones son diluidas3 entonces se puede reempla#ar en la Ec. -ernst las concentraciones por la actividad3 por lo que se tiene que la diferencia entre actividad 1 molaridad es mínima. El uso del puente salino es importante pues concentra a las ( soluciones3 evita su me#cla además que elimina completamente el potencial de uni"n. !a diferencia de potencial varía con la concentraci"n3 es decir mientras más diluida es la soluci"n3 el potencial decrecerá !a masa desprendida en un electrodo de una soluci"n es proporcional a la cantidad de electricidad que está pasando. Cuando se prepara las soluciones se de%e tener cuidado de ;acerlo en recipientes %ien limpios3 pues el potencial varía con la concentraci"n.
CONC.USIONES: !a celda /alvánica está %asada en la o0idaci"n * reducci"n donde se produce un cam%io en los nBmeros de o0idaci"n de las sustancias. !os electrones tienen que fluir por el circuito e0terno desde el electrodo ne/ativo al positivo. En el electrodo ne/ativo tiene lu/ar la o0idaci"n 1 la reducci"n se verifica en el electrodo positivo. =l sumar las reacciones de o0idaci"n 1 reducci"n resulta la celda. Cuando se conect" el multímetro en serie con cada celda /alvánica 1 se cerr" el circuito3 el instrumento sufri" una defle0i"n que indica que la corriente pasa por el circuito3 1 este paso es una evidencia de que e0iste una diferencia de potencial entre los electrodos.
BIB.IOR#$I#
-
G3 D. ,MIC= =-=!9IC=. e0ta edici"n. Editorial Mc Gra*Hill. M20ico. &++A.
* !EICE9E3 H. CJ!C,! DE ,MIC= =-=!9IC=. 2ptima edici"n. Editorial Mc Gra*Hill. M20ico. &++?.
Ce"tionario &* e de%e tener al/unos cuidados %ásicos con los electrodos antes 1 durante la práctica3 primero3 para su fa%ricaci"n3 el metal que va1a a ser usado no de%e tener impure#a al/una3 es decir3 de%e ser li7ado ;asta que su superficie sea totalmente lisa3 lo cual /aranti#a que no ;a%rá al/una interferencia en el proceso3 a su ve# cuando 1a el electrodo est2 en soluci"n3 este no de%e tocar las paredes ni el piso del recipiente3 así como tampoco de%e tocar el puente salino –en caso de que este se encuentre* de%ido a que estos factores afectan la precisi"n de la medida3 además de esto3 al/unos cuidados más o%vios son que nin/Bn ca%le que se encuentre li/ado al ánodo de%e tocar a otro que est2 en el cátodo3 1a que ;a%rá una interferencia 1 un cam%io en el potencial leído3 por Bltimo3 la placa de metal fi7a a cada e0tremo de%e ser lavada tras cada medici"n con a/ua desioni#ada3 1a que estas pueden quedar con soluciones impre/nadas. (* ,n electrodo de referencia es un electrodo con potencial 1 composici"n conocida3 independiente de las concentraciones de las soluciones3 1 esta%le3 el cual sirve para medir el potencial de una soluci"n3 con este 1 con otro electrodo. Ha1 varios tipos de electrodos de referencia3 uno es el de calomelanos3 el cual consta de mercurio recu%ierto en una soluci"n de H/(Cl(3 que se encentra sumer/ido en una soluci"n de Cl3 el contacto entre la soluci"n 1 el mercurio se lo/ra mediante un ;ilo de latinoK otro e7emplo3 el más comBn3 es el electrodo de plata3 el cual consiste en un ;ilo de plata3 en el cual se verterá cloruro de plata3 en una soluci"n de cloruro de odio o de otasio. >* El electrodo de referencia para tener un electrodo con composici"n 1 potencial esta%les 1 conocidas3 el de tra%a7o para medir3 en con7unto con el de referencia3 el potencial en una soluci"n3 1 el contra electrodo es un tipo de electrodo usado en celdas de > electrodos solo para esta%lecer una cone0i"n el2ctrica con el electrolito3 para poder aplicar una corriente al electrodo de tra%a7o. @* El Cloruro de otasio es utili#ado para minimi#ar el potencial de uni"n líquida en el electrodo de referencia3 1a que la velocidad de difusi"n entre la soluci"n del electrodo 1 esta3 son mu1 similares. A* El /el de a/ar a/ar cumple una funci"n de separaci"n3 1a que este se fi7a en la punta del electrodo e impide que se me#cle la soluci"n que está en el interior del electrodo3 con la soluci"n de estudio. 6*
Electrodos indicadores metálicos:
L De primera especie para cationes: on electrodos utili#ados para cuantificar la cantidad de cati"n al cual está li/ado el electrodo3 !os metales indicados para la construcci"n de este tipo de electrodos son: plata3 co%re3 mercurio3 plomo 1 cadmio3 1a que presentan características adecuadas3 como su capacidad de /enerar reacciones reversi%les. L De se/unda especie para aniones: un electrodo metálico tam%i2n responde de manera directa a los aniones que forman precipitados o comple7os con su cati"n. or e7emplo3 un electrodo de plata en una soluci"n de 1oduro se puede clasificar en este ran/o3 1a que mide el potencial de un ion que no está participando en primer plano de la reacci"n. L De tercera especie: Formado por mercurio3 utili#ado usualmente para estudiar el potencial de ion calcio3 en comple7o con ED9=3 re/ido por el si/uiente equili%rio L ara sistema redo0: Electrodos de platino u oro esencialmente usados en sistemas de "0ido reducci"n3 es un tipo especial 1a que se considera inerte3 1 cu1o potencial depende del potencial del sistema redo0. Electrodos indicadores de mem%rana: El m2todo más aceptado para medir el pH en una soluci"n es el uso de un electrodo3 con una mem%rana que separa dos soluciones con concentraciones diferentes de ;idro/eno. =l/unos e7emplos son: De cristal simple !aF>N3 cristal poli cristalino =/(N3 de vidrio silicatoN3 liquido inmovili#ado en polímero rí/ido $CN )* En las celdas de concentraci"n se tienen los dos e0tremos del multímetro li/ados a placas del mismo metal 1 soluciones del mismo cati"n3 en el cual solo difieren en la concentraci"n3 1 esta es la que afecta al potencial3 mientras que la celda /alvánica consta de dos metales diferentes en dos soluciones de iones diferentes3 en la cual una está fi7a 1 la otra cam%ia3 además de la presencia de un puente salino 2ntrelas dos soluciones3 cu1a funci"n es de7ar pasar los iones electrones entre los e0tremos de la celda. ?* =l conocer una concentraci"n de uno de los iones3 1 poder calcular la otra a partir de la ecuaci"n de -ernst3 podemos e0presar la constante de equili%rio como !a multiplicaci"n de estas concentraciones. +* = la terminal comBn del multímetro se conecta el polo positivo de la celda3 mientras el ne/ativo se conecta a la terminal de voltios o;mios.
