Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA INDUSTRIAL Y GESTIN EMPRESARIAL

INFORME DE PRACTICA N1:ELECTROLISIS DE LA SAL

CURSO: TECNOLOGIA II

DOCENTE: ING.CIP. Ortiz Vargas, Nicols

INTEGRANTES:Galarza Cajahuaringa, CristinaHuallpayunca Arango, IvetQuispe Huaraya, Susan Pamela Lizeth

SECCIN: IG9N1

2015

Electrolisis de la sal

1. RESUMEN

Prctica N 1 realizada el da sbado 28 de Marzo a la 01:30pm tuvo como tema electrolisis de la sal, mediante este procedimiento se comprueba la reaccin que tiene una solucin salina sometido al voltaje de un equipo de electrolisis.

El objetivo principal para esta prctica es Conocer y aplicar la leyes de Faraday mediante el uso del equipo, as como tambin de las formulas necesarias para la comprobacin de las reacciones, teniendo en cuenta que el transformador tiene un indicador de medida de voltaje referencial y no exacto, nuestros resultado se harn lo mas cercano posible a lo real.Las operaciones realizadas iniciaron con el armado del equipo de electrolisis, antes de ello se hizo la preparacin de la solucin salina o salmuera; teniendo que pesar 7.31g de NaCl para 250ml de agua destilada, a esta solucin se le agregaron 4 gotas de fenolftalena observndose que no hay reaccin. Luego se vierte la solucin en los tubos de ensayo que previamente han sido preparados con la lmina de Cu y un clavo de Fe sujetados con los cables cocodrilo que ya estn enganchados al transformador a 20V. Los tubos son invertidos y puestos en el liquido. Se prende el transformador y se observa la reaccin o cambio de coloracin del liquido dentro del tuvo con el hierro a un liquido de color violeta. Se invierten los polos y se observa la reaccin dentro del tuvo de ensayo con el cobre, se torna en un liquido de color verde. Se realiza una ultima observacin en la que se comprueba el olor a cloro del liquido en el vicker al final.En conclusin se conoci la utilizacin de un equipo de electrolisis, se han aplicado las leyes de Faraday mediante la observacin de la reaccin oxido reduccin y por la cual se hallo el anodo y catodo, es as como se logro el objetivo.Se recomienda hacer un uso correcto del equipo de electrolisis, se cuenta con equipo frgil por lo que su uso debe ser con cuidado, tambin la verificacin del buen estado del equipo es necesario para que el experimento cumpla su fin.

2. ANTECEDENTES

Cedrn J.; Landa V.; Robles J. (2011) menciona:

Las electrlisis de sales fundidas aplicada enla produccin de metales activos como el sodio, Na, y aluminio, Al, son procesos industriales importantes. La convencin de signos para los electrodos de una celda electroltica es opuesta a la correspondiente a las celdas galvnicas: el ctodo de la celda electroltica es negativo porque los electrones estn siendo forzados hacia l por la fuente externa de voltaje, mientras que el nodo es positivo porque la fuente externa le esta quitando electrones.

Crespo M. (2009) menciona:

Se observan transformaciones qumicas provocadas por el paso de la corriente en el agua, la corriente descompone el agua formndose burbujas con hidrogeno. La sal en contacto con el hierro se transforma en otras sustancias que terminan por colorear el agua y la torna en un color verdoso.

3. REVISION DE LITERATURA

Garritz Ruiz A., Chamizo Guerrero J. (2001) menciona:

Los experimentos de Faraday y Henry, mostraron que una corriente elctrica podra inducirse en un circuito mediante un campo magntico variable. Los resultados de estos experimentos llevaron a la ley conocida como Ley de Induccin de Faraday. Esta ley seala que la magnitud de la fuerza electromotriz (fem) inducida en un circuito es igual a la razn de cambio en el tiempo del flujo magntico a travs del circuito.

Tambin, los campos elctricos cambiantes producen campos magnticos. Esto no se descubri experimentalmente, porque el efecto hubiera sido mnimo en los experimentos de laboratorio realizados a principios del siglo XIX. Maxwell predijo tericamente este hecho entre los aos 1857 y 1865, en estudios cuyo objeto era desarrollar una base matemtica y conceptual firme para la teora electromagntica. Sugiri que un campo elctrico cambiante acta como una corriente de desplazamiento (estudiada en el capitulo anterior) adicional en la ley de Ampre.

4. PROBLEMA

No contamos con todos los conocimientos previos de como hacer uso de un equipo de electrolisis, as como el parmetro que debe regir en la toma de datos y la funcin que debe cumplir cada miembro del equipo durante el proceso.

5. OBJETIVO

Conocer y aplicar la leyes de Faraday mediante el uso del equipo, asi como tambin de las formulas necesarias para la comprobacin de las reacciones.

Aprender a manejar el equipo de electrolisis.

Lograr realizar clculos en un sistema de oxidacin y reduccin, hallando el anodo y el catodo.

Observar detenidamente las reacciones haciendo las anotaciones respectivas.

6. IMPORTANCIA

A NIVEL PROFESIONAL: La importancia de este proceso para la vida es que fundamentalmente el desprendimiento del oxgeno e hidrogeno por parte del agua permite el desarrollo de estas vidas.

A NIVEL INDUSTRIAL: A nivel industrial de los procesos de xido reduccin que permite obtener cloro, hidrogeno e hidrxido de sodio es la electrlisis de una solucin de cloruro de sodio, para ello se agranda en una cuba electroltica, provisto de electrodos redes y conectados en una fuente de energa elctrica.

7. DISEO DE LA INVESTIGACION

MATERIALES Y EQUIPOSCantidadREACTIVOS /INSUMOSCantidad

Transformador de energa elctrica a 6 o 20 voltios1Cloruro de sodio(sal de cocina)200 g

Vickers 250 Ml1Fenolftalenagotero

Tubo de ensayo2

Balanza Digital1

Lamina de Hierro1

Embudos1

Probeta 100mL1

Cinta adhesiva1

Cronmetro1

Lamina de Cobre/ 1

METODO DE EXPERIMENTACION

1. Reconocimiento de los materiales y reactivos.

1. Luego calculamos el peso atmico del Cloruro de Sodio (NaCl) y luego procedemos a calcular la cantidad que se debe de utilizar en un vaso precipitado de 250 mL.

NaCl23 gr + 35,5 gr = 58,5 gr.

58,5 gr. ---- 1000 mL.x/2 gr. ---- 250 mL.

x = 7,31 gr. de NaCl.

1. Seguidamente le agregamos al vaso precipitado los 7,31gr. de NaCl y le agregamos 250mL. de agua.

1. Luego le agregamos 4 gotas de Fenolftalena.

1. Procedemos a llenar los tubos de la solucin y armamos el equipo de electrlisis que consta en:

Colocar en los cables de cocodrilo los electrodos de Cobre y Hierro en cada una respectivamente. Luego se coloca en cada tubo pegndolo con un pedazo de cinta adhesiva. Se procede a colocarlo dentro del vaso precipitado con mucho cuidado para no perder su contenido. Finalmente se enciende el transformador de energa elctrica y le damos una potencia de 20V.

1. Finalmente procedemos a tomar nota de los cambios que ocurren.

CUADRO DE DATOS

Exp.nodoCtodoConcentracin de la sal mueraPotencial V (volt)

CobreHierro mol/L

20 V

ConstantesVariables independientesVariable dependientes

nodoCtodoMolaridadPotencialEnerga en :-joule (J)-watt . segundo (W.s)-kilowatt hora (KW. h)

Cantidad de elctricidad:Coulomb (C)Cantidad de sustancia producida(g)

1CobreHierro M20 V96500 C

En el grafico mostrado a diferencia de la instalacin real se hara el cambio de color del cable blanco por rojo

CuFe

+20V

-

8. CUADRO DE RESULTADOS

Cantidad de NaCl a utilizar

23 gr + 35,5 gr = 58,5 gr.

58,5 gr. ---- 1000 mL.x/2 gr. ---- 250 mL.

x = 7,31 gr. de NaCl.

Disminucin de liquido

CuFe

+20V

-

Tiempo (min)Medida de descenso(mm)

1,910

2,415

3,420

4,325

6,335

8,445

9,150

Observaciones:

Al activar el transformador de corriente continua, empieza la reaccin en el Fe. La solucin dentro del tubo de ensayo del Fe se torna de color violeta. Se observa disminucin del liquido dentro del tuvo. El tiempo de reaccin fue de 13min.

CuFe

+20V

-

Observaciones: Reaccin en el Cu El liquido del ubo se torna de color amarillento en un inicio Color final: verde oscuro Tiempo de reaccin fue de 15min

9. ANALISIS DE RESULTADOS

Inicio

Con la produccin de burbujas en el hierro, se determina que se ha producido hidrxido de sodio, que reacciona con la fenolftalena.

Inversin de polos

Mediante el olor se identifica que se a formado cloro en el cobre

Se determina que el anodo es el obre y el catodo el hierro

Anodo (Cu): 2Cl Cl2 (g) + 2e

Catodo(Fe): 2Na + (ac) + 2e Hg(l)

10. CONCLUSIONES

Conocimos y aplicamos las leyes de Faraday mediante la electrolisis, haciendo uso del equipo como tal y metales tales como el Cu y el Fe.

Se aprendio a manejar el equipo de electrolisis

Se logro realizar los clculos en un sistema de oxidacin y reduccin, hallando el anodo y el catodo.

Se observaron detenidamente las reacciones haciendo las anotaciones respectivas.

11. RECOMENDACIONES

Laboratorio equipado con tecnologa necesaria, contando para esta practica, con equipos de electrolisis, asi como tambin los metales requeridos.

Se recomienda que todos los materiales sean lavados previamente antes de empezar a ser utilizados.

Armar el equipo de electrolisis verificando que las uniones o cables no estn averiados.

Tener cuidado con el equipo de voltaje o transformador.

Seguir con el proceso de mejora continua.

12. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Cedrn J.; Landa V.; Robles J. (2011) Electrlisis de sales fundidas. Extraido de: http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/431-electrolisis-de-sales-fundidas.html

Crespo M. (2009) Electrolisis De La Sal. Extraido de : http://es.slideshare.net/cienciasalumnadomcrespo/electrolisis-de-la-sal

Garritz Ruiz A., Chamizo Guerrero J. (2001) T y la qumica. Extraido de: https://books.google.com.pe/books?id=a1ehXOQV3gcC&pg=PA745&dq=leyes+de+faraday&hl=es-419&sa=X&ei=PKofVf-ME4iNsAXmzoOoBw&redir_esc=y#v=onepage&q=leyes%20de%20faraday&f=false

CUESTIONARIO1. Qu es un electrolito?Es una sustancia que contiene aniones y cationes y que por lo tanto es capaz de conducir la corriente elctrica.2. Qu es un electrodo?Es un conductor elctrico utilizado para hacer contacto con una parte no metlica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vaco.3. Qu es un nodo y qu es un ctodo?nodo: Se denomina nodo al electrodo positivo de una clula electroltica hacia el que se dirigen los iones negativos dentro del electrolito, que por esto reciben el nombre de aniones.Ctodo: Se denomina ctodo al electrodo negativo de una clula electroltica hacia el que se dirigen los iones positivos, que por esto reciben el nombre de cationes.4. Qu es una base?Una base es, en primera aproximacin, cualquier sustancia que en disolucin acuosa aporta iones OH- al medio. Un ejemplo claro es el hidrxido potsico, de frmula KOH5. Qu es un cido?Es toda especie qumica (molcula o in) que es capaz de ceder protones a otra especie qumica.6. Qu es energa?La energa es la capacidad de un sistema fsico para realizar trabajo. La materia posee energa como resultado de su movimiento o de su posicin en relacin con las fuerzas que actan sobre ella.7. Qu es intensidad de corriente?La carga elctrica que pasa a travs de una seccin del conductor en la unidad de tiempo.8. Unidades de energa Calora Es la cantidad de energa trmica necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5 a 15,5 grados centgrados. 1 julio equivale a 0,24 caloras. La frigora es la unidad de energa utilizada en refrigeracin y es equivalente a absorber una calora.

Termia prcticamente en desuso, es igual a 1.000.000 de caloras o a 1 Mcal Kilovatio hora (kWh) usada habitualmente en electricidad. Y sus derivados MWh, MW ao Calora grande usada en biologa, alimentacin y nutricin = 1 Cal = 1 kcal = 1.000 cal Tonelada equivalente