INSTITUTO POLITECNICO NACONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS LABORATORIO DE ELECTROQUÍMICA Y CORROSIÓN PRACTICA 2 “LEYES DE FARADAY”
NOMBRES: CHÁVEZ GALINDO OSCAR FLORES RAMÍREZ ALEANDRA SALINAS MARTÍNEZ ENNIFER
PROFESORAS: MARIA FELIPA SANCHEZ SALMERÓN M!BLANCA ZAMORA CELIS
EQUIPO: 2 SECCION: A GRUPO: "IM#2
Introducción: Los líquidos son conductores de la corriente eléctrica (electrólitos, conductores de segunda clase) si, bajo la acción de un campo eléctrico externo, puede efectuarse en ellas el movimiento ordenado de los iones !l movimiento ordenado de los iones en los líquidos conductores se produce en el campo eléctrico creado por los electrodos, o sea conductores unidos a los polos de una fuente de energía eléctrica !l electrodo positivo recibe el nombre de "nodo # el negativo, el c"todo Los iones positivos (cationes) se mueven $acia el c"todo # los iones negativos (aniones) se mueven $acia el "nodo La corriente eléctrica en los electrólitos va acompa%ada del fenómeno de la electrolisis, desprendimiento en los electrodos de las partes componentes de las sustancias disueltas o de otras, resultantes de reacciones secundarias en los electrodos &arada# estableció las bases para el desarrollo del concepto de campo electromagnético &arada# también estableció que el magnetismo podía afectar a los ra#os de lu' # que $abía una relación sub#acente entre ambos fenómenos escubrió, también, el principio de inducción electromagnética, diamagnetismo, las le#es de la electrólisis e inventó algo que él llamó dispositivos de rotación electromagnética, que fueron los precursores del actual motor eléctrico !n el campo de la química, &arada# descubrió el benceno, investigó el clatrato de cloro, inventó un antecesor del mec$ero de unsen # el sistema de n*meros de oxidación, e introdujo términos como "nodo, c"todo, electrodo e ión &inalmente, fue el primero en recibir el título de &ullerian +rofessor of $emistr# en la -o#al Institution de .ran reta%a, que ostentaría $asta su muerte os le#es b"sicas, rigen la electrolisis # fueron descubiertas # enunciadas por /ic$ael &arada# en 0123: +rimera le# de &arada# (primera le# de la electrólisis) La masa / de sustancia que se desprende en el electrodo es directamente proporcional a la carga eléctrica 4 que pasa por el electrólito si a través de éste se $ace pasar durante el tiempo t una corriente continua de intensidad I
!l coeficiente de proporcionalidad 5 se denomina equivalente electroquímico de la sustancia !ste coeficiente es numéricamente igual a la masa de sustancia desprendida cuando por el electrólito pasa la unidad de carga eléctrica # depende de la naturale'a química de la sustancia 6egunda le# de &arada# (segunda le# de la electrólisis) Los equivalentes electroquímicos de los elementos proporcionales a sus equivalentes químicos
son
directamente
7quí 7 es la masa atómica del elemento (en 5g8mol), # ', su valencia 7sí pues
6iendo
O$%&'()*+: eterminar la eficiencia de operación de diferentes culombímetros conectados en serie por comparación de las masas experimentales de los productos primarios obtenidos por electrolisis en corriente directa con respecto a la predicción far"dica
O$%&'()*+ &+,&-./(-*+: • •
•
•
identificar 2 tipos de culombímetros determinar las reacciones electroquímicas de oxidación # reducción en cada culombímetro onstruir un circuito electroquímico compuesto por tres coulombímetro conectados en serie -elacionar la cantidad de masa producida (solido, líquido # gas) durante la electrolisis con la cantidad de masa teórica calculada a partir de la cantidad de electricidad consumida
DESARROLLO EXPERIMENTAL:
Para Coulombimetro de peso
Lijar los tres electrodos de cobre, lavarlos con agua destilada y luego con alcohol, secarlos y pesar uno de ellos cuidadosamente en la balanza al electrodo que se designe como cátodo (M1)
Llenar con solucion de CuSO4 un vaso de e instalar en el Coulombimetro de peso.
Para el Coulombimetro de volumen
Vertir en el cristalizador la solucion de a!", y colocar dentor el #oulombimetro de volumen
$brir la pinza Mohr y succionar por la manguera, utilizando una perilla, la solucion de a!" hasta llenar la columna del #oulombimetro% #errar la pinza y annotar el nivel inicail 1%
Para Coulombimetro de titulacion.
La instalaci+n de los equipos se realiz+ de la siguiente *orma,
Llenar un tubo de ernst con la solucion de &' y colocar los electrodos de acero inoidable% o apretar el tapon ya que se debe permitir la salida del " que se *orma
-l catodo del #oulombimetro *uncionara como s.itch del sistema electrolitico% #onectar la *uenta de corriente directa a / V
#olocar el catodo en su posicion en el coulombimetro y tomar la lectura de la intensidad de corriente ($), cada 0 s que y anotar el tiempo transcurrido en (s)
2uitar el catodo de peso, enjuagarlo con agua destilada, luego alcohol, ponerlo en la estu*a, y una vez seco pesarlo nuevamente (M)
-l eperimento concluye al registrar la columna colectora un nivel que no eceda 1 cm0 antes de su nivel minimo o in*erior, y en ese momento%%%
-n el #oulombimetro de volumen se marca el nuevo nivel () y se determina el volumen desplazado (Vleido)
3el #oulombimetro de titulacion se vacia en un matraz -rlenmeyer toda la solucion de la columna que contiene yodo%
Agregar una gota de H2SO4 y unas gotas de almidon como indicador y titular con solucion de Tiosulfato de sodio
$notar el volumen de 4iosul*ato gastado (Vtio)
C01-1*+: atos: t92s, 79 0;7mp
34 C*1*5$.5&'6* 7& ,&+*
I9 intensidad
t9 tiempo
ɳ 9eficiencia
!49 equivalente químico u9;2>38? /real9 /0 @ /? Mreal =( 16.3122−16.30749 ) g= 4.8∗10
−3
g
(=)
I ∗t ∗ EQ Mtéorico= 96500
0.16∗180∗63.54 2
Mtéorico=
96500
−3
ɳ =
4.8∗10
−3
=9.48∗10
g
g ∗100=50.64 g
−3
9.48∗10
D(+-+(89: la eficiencia dio baja debido a que al momento de pesar el electrodo estaba a*n caliente lo cual influ#e para el peso real en la balan'a analítica, también influ#e las técnicas utili'adas como no $aber leído bien el tiempo 6on detalles técnicos en el laboratorio
$4 C*1*5$.5&'6* 7& V*15&9 atos: Aamb90BC, +v9 01mmDg, I9 0; 7mp
Eleído 9 G;ml 49 I H t 49 0; H 01s9 ?11 Vreal =
Vreal=
Vleído∗( Pcd . mex . − Pv )∗273
( Tcd .mex . +273 )∗(760)
(
0.00761 L∗ 585−18
) mmHg∗273 K
( 19 °C + 273 K )∗760 mmHg
−3
= 5.308∗10
L
Vtéorico= 0.174∗Q −3
Vtéorico = 0.174∗28.8 C =5.0112 ml =5.0112∗10 L
−3
ɳ =
5.308 ∗10
g ∗100 =105.9 g
−3
5.0112∗10
D(+-+(89: la eficiencia dio arriba de cien debido a que nuestro volumen real fue mas alto que el teórico debido a que la temperatura se ve influida como el volumen leído en el sistema
c) C*1*5$.5&'6* 7& T('13-(89 atos: t9 2min , I90; 7mp
areal =( 0.0025 L∗0.1 )∗126.9=0.031725 g I ∗t ∗ EQ atéorico = 96500
atéorico =
0.16 !m" .∗180 s∗126.09 96500
ge#
= 0.0376
g
g ∗100= 84.375 0.0375 g
0.03175 ɳ =
TABLA DE RESULTADOS: COULOMBIMETRO DE PESO M real !" M teorico !"
Ƞ
%56 g %756 /%85 9
COULOMBIMETRO DE #OLUME$ # real L" %/06 L # te%rico L" %/11) L Ƞ 1/%7 9
COULOMBIMETRO DE TITUL&CIO$ a real !" %01:)/ g & teorico !" %0:8 g Ƞ 65%0:/ 9
PREGUNTAS ! ;Q< 7(-& 13 ,6(5&63 1&= 7& F36373=> - 9 La masa de la sustancia depositada o liberada en un electrodo mediante electrolisis, es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasa a través de la solución
2! ;C85* +& 1& 7&9*5(93 3 13 5&?-13 7& @3+&+ & 6&+1'3 7& 13 &1&-'6*1(+(+ 7&1 3@3> - 9 /e'cla de gas detonante
OSCAR CHÁVEZ GALINDO 6!-E7I
+or *ltimo, en el coulmbímetro de peso, la placa de cobre, fue recubierta poco a poco con el mismo, debido a la liberación de los iones de obre (u) de la solución de 6ulfato de obre <L6IM<: !n esta pr"ctica se logró determinar en forma experimental las cantidades de productos primarios a través de tres tipos diferentes de coulombimetros conectados en serie así como determinar la eficiencia de operación por comparación de las masas experimentales de los productos primarios obtenidos por electrólis Aambién se logró determinar las reacciones electroquimicas de reducción # oxidación en cada coulombimetro +or otra parte mediante los resultados de la experimentación, sobre todo en las eficiencias podemos concluir que: !l primero fue el de peso en el cual se trabajó con una solución de u6 3 # se obtuvo una eficiencia de > = esto se suscitó debido a que al momento de pesar, la placa a*n seguía caliente lo cual afecta considerablemente el resultado !l segundo coulombimetro fue el de volumen en el cual se trabajó con una solución de = esto provocado por errores de paralelaje al tomar lecturas +or *ltimo en el de titulación se logró la formación de iones D # con base en la eficiencia obtenida, la cual es de 13 = lo que nos indica un excelente resultado de la comparación de masas teóricas con las experimentales
FLORES RAMÍREZ ALEANDRA 6!-E7I
<L6I
SALINAS MARTÍNEZ ENNIFER <L6IM< !n esta pr"ctica con el circuito electroquímico que conectamos en serie pudimos observar # medir la eficiencia de cada uno de ellos !n el caso debemos de tener en cuenta no medir las placas calientes #a que eso influ#e muc$o en nuestras eficicencia # por ende en los c"lculos
Aambién al titularlo el de (líquido) debemos de tener en cuanta en no pasarnos con el tiosulfato para que con el indicador (almidon) para lleguemos a la coloración a'ul # luego volver a titular +ero en este caso se cumplió el cometido de la pr"ctica
-!&!-!<I76 ILI.-N&I76: OOOferiadelacienciasunammx /anual de +r"cticas de Laboratorio de !lectroquímica
