electroquimica y elctrolisis(1)

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UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD:INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y METALURGIA.ESCUELA:INGERNIERIA DE MINASDOCENTE:ENCISO CURSO: QUMICA GENERAL IITEMA:ELECTROQUIMICA Y ELECTROLISISINTEGRANTES: ANAYA TAMARIZ PATRICIA ADRIANA DE LA CRUZ CANCHO ANGEL HENOSTROZA PALMA CHRISS 27 de febrero del 2014HUARAZ-ANCASH-PERU

I. OBJETIVOS:

1. Estudiar las relaciones metal-ion metlico en la reacciones redox y su aplicacin de la energa liberada para realizar trabajo elctrico.2. Verificar la aplicacin de la estequiometria a procesos electroqumicos.3. Preparar celdas voltanicas o galvnicas, para medir algunos sistemas espontneos de oxidacin-Reduccin.4. Conocer el sistema qumico de una celda y poder identificar sus componentes y calcular los potenciales estndar

II. FUNDAMENTO TERICO:Electroqumica: Es la parte de la qumica que trata de la relacin entre las corrientes elctricas y las reacciones qumicas, y de la conversin de la energa qumica en elctrica y viceversa. En un sentido ms amplio, la electroqumica es el estudio de las reacciones qumicas que producen efectos elctricos y de los fenmenos qumicos causados por la accin de las corrientes o voltajes. Todas las reacciones qumicas son fundamentalmente de naturaleza elctrica, puesto que hay electrones involucrados en todos los tipos de enlaces qumicos. Sin embargo, la electroqumica es primordialmente el estudio del fenmeno de xido-reduccin. Las relaciones entre cambios qumicos y energa elctrica tienen importancia terica y prctica. Las relaciones qumicas pueden utilizarse para producir energa elctrica (en pilas que se llaman pilas voltaicas o galvnicas). La energa elctrica puede utilizarse para realizar transformaciones qumicas (en pilas electrolticas). Adems el estudio de los procesos electroqumicos lleva a la comprensin y a la sistematizacin de los fenmenos de xido-reduccin que ocurren fuera de las pilas.Corriente elctrica y movimiento de iones

Clula voltaica: Una clula voltaica aprovecha la electricidad de una reaccin qumica espontnea para encender una bombilla (foco). Las tiras de cinc y cobre, dentro de disoluciones de cido sulfrico diluido y sulfato de cobre respectivamente, actan como electrodos. El puente salino (en este caso cloruro de potasio) permite a los electrones fluir entre las cubetas sin que se mezclen las disoluciones. Cuando el circuito entre los dos sistemas se completa (como se muestra a la derecha), la reaccin genera una corriente elctrica. Obsrvese que el metal de la tira de cinc se consume (oxidacin) y la tira desaparece. La tira de cobre crece al reaccionar los electrones con la disolucin de sulfato de cobre para producir metal adicional (reduccin). Si se sustituye la bombilla por una batera la reaccin se invertir, creando una clula electroltica.Electrolisis: La electrlisis del cloruro de sodio fundido sirve como fuente comercial de sodio metlico y cloro gaseoso. Procedimientos similares se usan para preparar otros metales muy activos (tales como potasio y calcio). Cuando se electrolizan ciertas soluciones acuosas, el agua est involucrada en las reacciones de los electrodos en vez de los iones derivados del soluto; por lo tanto, los iones transportadores de corriente no se descargan necesariamente en los electrodos. En la electrlisis del sulfato de sodio acuoso, los iones sodio se desplazan hacia el ctodo y los iones sulfato se mueve hacia el nodo (figura "2"). Ambos iones se descargan difcilmente; cuando esta electrlisis se lleva a cabo entre los electrodos inertes, se desprende hidrogeno gaseoso en el ctodo y la solucin que rodea el electrodo se hace alcalina.III. MATERIALES Y REACTIVOS:

Materiales: 8 tubos de 13x100 mm 2 vasos de 250mL 4 vasos de 150mL 1 tubo en U (puente salino) 3 electrodos: Cu, Zn y Pb. 1 interruptor. 1 voltimetro. 1 gradilla. Cables y conexiones. 2 tiras de Cu (3 cm c/u)Reactivos: (1:3) 0,1M 0,1M 0,1M 1,0M 1,0M 0.1M 0.1M 0.1M

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:Experimento N1: serie electroqumica o serie de actividades1. Rotula 4 tubos de ensayos limpios y secos del 1 al 4. Adiciona unos 5ML de las siguientes soluciones: tubo 1: cido sulfrico (1:3); tubo 2: cloruro de mercurio (II); tubo 3: nitrato de cobre (II) y tubo 4: nitrato de sodio, respectivamente.2. Introduce una tira de cinc de unos 3 cm de longitud en cada tubo. La tira no debe quedar totalmente sumergida en la solucin. Deja reposar unos 20 minutos y anota tus observaciones.3. Rotula nuevamente 4 tubos de ensayos limpios y secos de 1 al 4. Adiciona aproximadamente 5mL de las soluciones siguientes: tubo 1: cido sulfrico (1:3); tubo 2: cloruro de mercurio (II); tubo 3: sulfato de cinc y tubo 4: nitrato de sodio.4. Introduce una tira de cobre limpia de unos 3 cm de longitud a cada uno de los tubos. Deja reposar unos 20 minutos y anota tus observaciones.Experimento N2: celdas voltaicas o galvnicas.En este experimento se forman se forman varias celdas voltaicas a utilizarse en producir reacciones espontaneas redox. Se demostrara que los electrones fluyen externamente a travs de un alambre conductor y que los tomos de los metales activos pierden espontneamente electrones para cederlos a los iones positivos de los metales menos activos.A) CELDA VOLTAICA CONSTITUIDA POR LAS SEMICELDAS:

1. En un vaso de 150mL, medir hasta la mitad aproximadamente, nitrato de cobre 0,1M. introducen en el vaso el electrodo de cobre al terminal positivo del voltmetro.2. En otro vaso de 150mL, mide aproximadamente hasta la mitad nitrato de cinc 0,1M. Introduce una barra (o electrodo) de cinc limpia y conctalo al terminal negativo del voltmetro.3. Determina el voltaje de la celda sin conectar el puente salino y anota.4. Observa el voltmetro y anota la lectura del voltaje en una celda.5. Instala el puente salino (tubo en U) que contiene una solucin de KCl o . Procede a leer el voltaje que marca el voltmetro y anota.B) CELDA VOLTAICA FORMADA POR LAS SEMICELDAS:

1. En un vaso de 150mL, mide hasta la mitad aproximadamente solucin de nitrato de plomo 0,1M e introduce el electrodo de plomo limpio. Luego, conctalo al terminal del voltmetro.2. En otro vaso de 150mL, mide 175mL de solucin de nitrato de cobre 0,1M e introduce un electrodo de cobre. Conecta el electrodo al terminal del voltmetro. Instala el puente salino y lee el voltaje de la celda. Anota.V. CONCLUSIONES:

Fue bastante gratificante el laboratorio pasado, se cumpli los objetivos. Como grupo esperamos que esta situacin pueda ser reiterada, ya que, presta un gran apoyo a la enseanza de la qumica de una manera entretenida y fuera de lo comn. Gracias a la electrolisis Dalton pudo demostrar que el agua no era un elemento, sino que un compuesto, creemos que el campo de la electroqumica puede ampliarse an mas, esto es solo una pequea pieza de lo que podemos aprender.

VI. ANEXOS:

VII. BIBLIOGRAFA: http://www.slideshare.net/Kai_Zuno/informe-de-electrolisis-de-sustancias. http://www.fisicanet.com.ar/monografias/monograficos2/es14_electroquimica.php