Iztapalapa FISICOQUÍMICA EXPERIMENTAL EQUIPO 4: GÚZMAN BARRIOS ÁNGEL OMAR HERNÁNDEZ DÍAS COUDER ADRIAN SALOMÓN GARCÍA ARACELI
PRÁCTICA # 6 “VERIFICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE NERNST”
Dr RAÚL AL!A GARCÍA "$%ULIO$&'
TRIMESTRE &'(I VERIFICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE NERNST INTRODUCCIÓN: Las reacciones bioquímicas en los organismos vivos son de transferencia de energía. Frecuentemente ocurren acopladas, en lo que se conoce como reacciones de oxido-reducción(redox). La reducción se puede definir como la ganancia de un electrón o de un protón; mientras que la oxidación es la perdida de un electrón o de un tomo de !idrógeno. "n una reacción redox, una sustancia es oxidada, # sus electrones se transfieren a otra sustancia que se reduce. "n el metabolismo celular ocurren reacciones redox en la transferencia de electrones acoplada a la síntesis de $%& de la respiración # de la fotosíntesis. "l principio de Le '!telier dice que al aumentar la concentración de los reactivos, la ecuación se desplaa a la derec!a, al aumentar la concentración de los productos, se desplaa a la iquierda. La fuera impulsora de una reacción se expresa por la ecuación de Nerns, cu#os dos t*rminos representan la fuera impulsora en condiciones estndar ("+, que se aplica cuando todas la actividades valen uno)# un t*rmino que expresa la dependencia de las concentraciones de los reactivos. La ecuación de ernst da el potencial de una c*lula cuando la actividad de los reactivos no es la unidad.
Ecuación de Nernst de una semireacció: La ecuación de ernst da el potencial de la semic*lula ", Ab RT B E= Eº − ∈ nF Aa A
onde "+/ potencial estndar de reducción (es decir, $ $ / 0b / 1)
2/ 'onstante de los gases 34,516678 9:(
) n/ n?mero de moles de la semirreacción F/ 'onstante de Farada# (@,A64 B56 1B C 1D6 ':mol) $i / actividad de la especie i
"l logaritmo de la ecuación de ernst es cociente de reacción Q Ab B Q= Aa A
tiene la mima forma que la constante de equilibrio, pero las concentraciones no son necesariamente las concentraciones de equilibrio. i los sólidos puros ni los líquidos puros, porque sus actividades valen 1+ son próximos a ese valor. La actividad de los solutos se expresa en molaridades, mientras que en los gases se expresa en bares. 'uando todas las actividades son la unidad /1 # Gn /D. &or consiguiente, todas las actividades son de la unidad "/"+. Aa A Ab B ¿
Ecuación de Nernst a $%&C /
E= Eº −0.505916
V n
log ¿
O'(ETIVO: eterminar la actividad de iones !idrógeno de diversas soluciones de electrolitos mediante el uso de una membrana (electrodo de !idrógeno) con selectividad iónica para comprobar la valide de la ecuación de ernst.
)I*ÓTESIS: La selectividad influ#e en el pE de una membrana.
+ETODOLOGA: 'omo primer paso antes de iniciar con la parte experimental se requiere de utiliar las medidas de seguridad como el uso de bata de algodón, gogles de policarbonato # guantes. "n segundo t*rmino lavar perfectamente bien los obHetos que se van a utiliar para el experimento. Iu# bien despu*s de esto se prepararon las soluciones que correspondía al equipo que debía aprender el m*todo. "stas Gr!ica "# 2epresentación del comportamiento que soluciones fueron presenta m= de E'l E'l D.1 , e aJE D.1 . "n base en estas se preparan soluciones con 1 x1D -1I, 1x 1D-8I, 1x1D-5I # 1x1D-6 I. 'on base en base en estas se elabora el registro de Mv.
RESULTADOS:
"+ 8A.5B@ 87.5B@ 84.5B@ [email protected]@
m= 515 8@B 87B 855
Gr!ica $# 2epresentación del comportamiento que presenta m= de aJE
'omo se observa el comportamiento que presenta la grfica 1. "s de una pendiente positiva por lo que a ma#or concentración "+ menor m= de la solución de estudio, es decir desciende conforme aumenta "+. &or otro lado la representación grfica de aJE (grfica 8). "s a menor "+ ma#or es el n?mero de m=, lo cual alcana el rango positivo de la escala.
12 10 8 6 4 2 0 0
)H
*!
2
4 + "&
""' (&,6 (-"'
'on este comportamiento se observa que lo comentado anteriormente de las anteriores es cierto, pues a ma#or pE, el voltaHe de la solución se acerca a los enteros positivos o bien crece este valor, mientras que a ma#or pE este tiende pero del lado contrario a los n?meros negativos.
DISCUSIÓN: La ecuación de ernst expresa la relación cuantitativa entre el potencial redox estndar de un par redox determinado, su potencial observado # la proporción de concentraciones entre el donador de electrones # el aceptor, con la elaboración de las curvas de calibración de K log de la concentración del E'l # aJE contra la diferencia de potencial de (m=), con lo que se verifica la respuesta ernstianaM!abiendo una correlación entre el potencial en estado estacionario generado por la diferencia de concentraciones a trav*s del electrodo selectivo del potenciómetro. 'omo se observó los comportamientos son distintos pues a ma#or pE tienden a ser negativos los valores de m= o bien a la inversa dato que tambi*n se corroboro en esta parte experimental.
CONCLUSIÓN: &or lo cual se comprende que tanto el pE como los iones que interaccionan entre si son factores determinantes para una membrana.
'I'LIOGRAFA: Earris, aniel ', Análisis químico cuantitativo 5N edición "d, 2evert*, "spaOa, 8DD7, pg 8@8-8@5.
P.W. Atkins., 1991, Fisicoquímica, 3 a!., "! A!!ison# Wsl$ I%&oam&icana, ".'.A.
