,

Grupo 31M74

Equipo 4:

Pr lea 4: ''Potencial Normal''

Laboratorio de Electroqumica y Corrosin

Escuela Superior de Ingeniera Qumica e Industrias Extractivas

Instituto Politcnico Nacional

El ejemplo ms ilustrativo es la r~a(.r.,6r1 entre zir ... rrtf;thlr/; r/.;r1 el '')'' r,1JrJri~.1.J, n una solucin de sutfato cprco que Sf.: pone en contac ... 1rJ con zinc rr1~til ;o, ':l zinc se disolver debdo a que se oxida, mientras que el ion r.,r;~;r~ rJr'::r..,rJ1ta /Jl(J r.1)br~ metlico, ya que se reduce. Esto puede realizarse t::ri cJrJ~ ,. '..,t~rnae~ n lo r~uf: ' placas metlicas se unen por un alambre conductor. v las s )l1Jr.,rJr1er. ., uner a travs de un puente salino que tiene por funcin establecer ur r..rJnta(!to elctrirxJ para cerrar el circuito ..

las reacciones redox s~ r~a zar: ~1Jr < ;Br J 'J\S r

S la reaccin se interpreta de derecha a aqulerda, el pot n i 1 ti n signo, pero si se interpreta de izquierda a derecha, ti n 1 111i m signo contraro. Si el potencial se refiere a la reaccin n 1 r'ltid

n=nmero de electrones transferidos e11 la reaccin F=constante de Faraday

Donde:

El potencial de una celda se relaciona con la enerqla libre d 1 1 eac .i 11, ''' ii 111tt

El potencial de un electrodo no se PLJC(ie medr istadanu nto, ~i11 t m ,11 l posible su medicin de manera relativa, para lo ClJ" 1 se lJS 1 t111,l t.l(i,l t 11 I~ l J s mide la diferencia de potencial entre los dos electrodos, p re. t1111 ~ 111i ,~ l i $ utiliza como referencia. Para estos casos es utilizado LJt1 el 'trl d :i :\ 1 fe; rs 1 t,l siendo el electrodo de referencia estndar de hidrqeno o t ... 1111l)it 11 , ne i j , 11 electrodo normal de hidrgeno el ms empleado co1110 el ctrod ~ 1 1 1 1 'i, universal.

La capacidad de una sustancia para tener mayor o 111t,1101 ~,lt ,l 'tt't \ l ~t. ,1 t "' oxidante o reductor, se mide por medio del potencial que ti~11t 1t ~t asoca a una media reaccin de oxidacin o reduccin.

Potencial de electrodo

La solucin y el electrodo qLJe se encuentran ('11 cada t111

Si la reaccin se interpreta de derecha a izquierda, el potencial tiene un valor y un signo, pero si se interpreta de izquierda a derecha, tiene el mismo valor pero de signo contrario. Si el potencial se refiere a la reaccin en el sentido de la especie

n=nmero de electrones transferidos en la reaccin F=constante de Faraday

se - -nF Ecelda Donde:

El potencial de una celda se relaciona con la e ga libre de la reaccin, mediante:

El potencial de un electrodo no se puede medir aisladamente, sin embargo es posible su medicin de manera relativa, para lo cual se usa una celda en la que se mide la diferencia de potencial entre los dos electrodos, pero una semicelda se utiliza como referencia. Para estos casos es utilizado un electrodo de referencia, siendo el electrodo de referencia estndar de hidrgeno o tambin conocido como electrodo normal de hidrgeno el ms empleado como electrodo de referencia universal.

La capacidad de una sustancia para tener mayor o menor carcter ya sea como oxidante o reductor, se mide por medio del potencial que tiene el electrodo, que se asocia a una media reaccin de oxidacin o reduccin.

Potencial de electrodo

La solucin y el electrodo que se encuentran en ca no de los recipientes, forman la mitad de una celda, lo cual se conoce como micelda; la reaccin efectuada en cada semicelda tambin es la mitad de a reaccin completa, por lo cual se denomina semirreaccin.

I \c1 .. 111in1 \I 1 .. 111'11,i~J \

11 11 hCJ~4 11 ~..(,, o .. ,' \

; lll1l'h1;\( f .. 11 ~'l,. '

I , I , 1

1 1 J l -

.._ r CX 'I 1'J ~ de \ {1 llJt'r t: 1

- - t - "'."'' ci ( IJ . (l\ull\l>I 1 - - - / ~ .... . - t 1 l

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1 ' .. ... ' .... ' ...... ... ... ...

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Pero en la prctica, con frecuencia se sustituye la actividad por la concentracin.

Estrictamente, los trrninoyntre los corchetes son referidos a las actividades de las especies qumicas:

E=potencial estndar del electrodo 01) R=constante de los gases (8.314 J/mol K T=temperatura (K) n=nmero de electrones transferido [A] ... =concentracin de las esp cies participantes en la semirreaccin

Donde:

A, B, C, O, =especies participantes . . , a, b, c. d, =nmero de moles de cada especie en la sem1rreacc1on El potencial del electrodo queda dado por la ecuacin:

.... . ~ 'et r ri.._ !, .. 11" 111 1 ... 1' - .. ti ' . .. 1

.:::!! - ' \;;; - ' \,.

~l 1St,lt1 ;t&l o l l 1ei611 d Z n s O" O o 1 M ( v-o. ~1~~7)

o l t 1 , j 11 d C t 1 ( O t1 O . (11 M (V ::t() .1.t '1 u)

l)lttl,i611 de K(4'1 ~ l ~1 t 1 .. 1 de s ti 1 ~ ci a

, l ,,, 1t . '!'- ..

ernr cooextcries y registrar data

~- ,__ - 1 ..- - -

poner en cc.r.2cc: con a so cr e pedazo ce cerr

conectarlo a Ja terminal positiva

fig (2)

. _, --- - -- - - conectarlo a la

terminal negativa

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'------------- ' ~~ 6~,....,...r,, "'~ # ,,..,. , ~ .,#.# ,. ...

,,. , '

0 R * T ap E znZ+ /zn = Ezn2+ /Zn - T * F * Ln ar

a soln (Z11S04) = Yz11S04 * M a soln {ZrtS04) = 0.387 * 0.01 = 3.87 * 10-

solucion 0.01 M, ZnS04 (y = 0.387)

. 96 = .221 - Ezn2+ z

E1nedido = Eredilcido - Eo.r:idado nodo Zn

T = 24 + 273 = 297 K

A.S V R = 8.314 mol K

Electrodo de Ag/AICI (KCI sat)=.2221 V Lamina de cinc Voltaje .96 V

Clculos

24 C Temperatura de Las sol uciones

0.7V Ezn /Cu

0.06 V

0.96 V

Datos experimentales

E~n2+ = 0.1615 V znO

3.87 10 ~ ]

ar

0.162 = E~u2+ - ------------~ * Ln cu mo

R * 't' E - E~ * cu2+ /Cu - cu2+ /Cu - T * : ~

R * T 1' Eceldu = Egetdu - 7 . .., : * Ln ar

a SOi'l1 (CuS0'1) = 0.41. o * 0.01 = '1.'l ,. 1 o-~ a so 111 e cu .e; o 4) = Y e: 11 so 4 M

solucion. 0.01 M, CuS04 (1 = 0.110

0.06 = .222 - Ecu'J.+ /C11'>

T = 24 + 273 = 2'J7 I< Ctodo Cu

11 . ) V R = 8. 31 '1 l J< 1110

Electrodo de Ag/AICJ (KCI sat)=.2221 V Lmina de Cobre Voltaje .06 V

e: ').. = - o' 7 3 8 -z,, ... ". w nrr l11

J,11

l.17V / 0.1615 \1 Terico Practico

-0.738 \1 .Terico / Practico

10.7 V r V ,J

Ecu /1 -0.73

Tabla de resultados

Ezn

rv1edido Ezn/C

De clculos

Calculo del potencial de la pila E - E - E =O 1621' - (-0.738 ll) = V Zn /Cu - Cu Zn

}P se contaminaran las s s a ... cias e re ~""':~ e elaboramos se enjuagaba ~

El puente salino para evitar uno de los procedimientos

Observaciones: En La celda construida por C Zn el Cu se co ect al IL'~~"'-

multmetro y el Zn al positi . nos dio una ec ura de . o aie e e negativa, con la cual in rtimos las polaridades ara e e esa diera un valor posit .

Al finafizar la erimentacin los h 1 una di .. erencia e es -.r,"\- electrodo de Zn y el de Cu

ANLISIS DE RESUL TACOS Y OBSERVACIO ES: Anlisis de resultados:

Los resultados obtenidos de '0rma terica y pra ca no a . a arlo :~~ ~ a otra, esa variacin se puedo haber dado g que las ~oluao es es contaminadas, o no se tuviera e ceoioo tdado al realizar cada 0 e os prooed im ientos

Es importante conocer desde un irucio la dif enca entre los sistemas electroquimicos, los cuales se dividen e eiectrolticosr los cuates para 1 e a .se a cabo es necesario introducir energ ara que se eLec::.; una reacci . _aum:~ e cambio tambin existen las galv cas la cual por medio de una reaccio qur . ca se crea energa. y esto es lo q vamos a corroborar e"' la prctica de poen_ !al normal, donde construiremo una celda qalvnica 'a cua' medi'"ernos et vo a1e "'t e produce al generarse una reaccin qumica. Para determinar el correcto comportamiento de fos.~ales fue necesario co ore cul es el nodo y el ctodo y esto lo podamo nacer a travs de medir el voltaje si se colocaba correctamente nos la de salir con un valor pos tivo Y si era as nos daba a entender de que 1 rminal negativa se oxidaba y la pos l a se reduca, en cambio s resultaba nos diera un valor de voltaje negativo era necesario cambiar las polaridades y as para obtener correctos valores para os clculos, los cuales a partir de la ecuacin de la ecuacin de Nernst pudimos conocer el comportamiento terico y real de las soluciones y los electrodos ue ocupamos durante el procedimiento. Tambin se pudo observar que con el uso e la ecuacin de Nernst en los resultados obtenidos son muy pareci a los reales y es ms fcil as el ob ener el valor y saber cmo ser su e ortamiento con un bajo porcentaje de error y sin la necesidad de ocupar mucho tiempo en la realizacin de experimentacin.

Nieto Rodrguez Francisco Javier

CONCLUSIONES:

REFERENCIAS:

s e fY\ 4-r\-, e-re e ~ t 1\. \ N\ p Qff""( ~ r e f ~ 1 s+.c-,r~ct el Q-ve -rdbajq.

Cu~o yq\or e) o.00 \lol-t.s 5\" &"'1.bctr.go por '6U d\e'"c\\ C'o"'-S~f ucc\\ ul~ l \te

\ "'2 -v u de \e, m \ w1 C l (bt_, ... , e~ u \ Y"'O' mu. 1 " '"' o::> c\(->O ~"-fW.:> .:> c.-o. \ 'ov () e\( to \(l.(.l( Ii c'c tJ 'v t'"0-\ fVt'le1 ~-)P''c\ul Cu\clcc.Jo Ce.."' lQ.:) :s~YX.l'S ~ qv( (c..r'\ilo b c\,ce (r-1 ~rl}1Jo e Ir l "('Clvcc ~ 0'>.

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