Upload
iker
View
281
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 1/12
DANIELL PI LA
Egileak: Iker Arriaga Saez
Alain Hernando Romero
June Ugarte Agirre
Data: 2016ko otsailaren 19a
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 2/12
2
Aurkibidea:
1.- Helburua 3.orria
2.- Oinarri teorikoa 3.orria
3.- Materialak eta erreaktiboak 5.orria
4.- R-S esaldiak 6.orria
5.- Prozedura 7.orria
6.- Eragiketak, emaitza eta ondorioak 9.orria
7.- Iritzia 9.orria
8.- Ariketak
8.1. Selektibitate ariketa: 2007 uztaila B2 11.orria
8.2. Selektibitate ariketa: 2010 uztaila, A3 12.orria
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 3/12
3
1.- Helburua
Praktika honen bidez, pila voltaiko baten tentsioaren neurketa egitea izan da. Hain
zuzen ere, zink eta zink disoluzio baten elektrodoa; eta, kupre eta kuprezko beste disoluzio
bat osatutako beste elektrodoa erabiliz.
2.- Oinarri Teorikoa
Pila elektrolitikoa, gailu bat da, erredox (oxidazio-
erredukzio) erreakzio espontaneo batetik abiatua, korronte elektrikoa
sortzeko gai dena.
Izan ere, elektroiak (e-) askatzen dituen espeziea oxidatzen
dena da, eta horiek hartzen dituena ordea, espezie erreduktorea. Hori
dela eta, bikote honi erredox deritzo. Hain zuzen ere, oxidatzen dena
erreduktorea izango da, eta alderantziz, erreduzitutakoa oxidatzailea.
Hori alde batera utzita, pilak honako osagai hauek dituzte: bi elektrodo, gatz zubia,
kanpo-eroale metaliko bat eta voltmetroa (edo korrontea neurtzeko gailua).
Zink-ezko elektrodoa (irudian, ezkerrean). Hau da, metal horren xafla, eta hau ZnSO4
gatz disoluzioan murgilduta. Anodo deritzon elektodo honetan, oxidazioa gertatu da. Hau da,
bertan metala disolbatu da, masa gutxituz. Elektrodo honetan burututako erreakzioa honako
hau izanda, non forma erreduzituak, Zn, eta forma oxidatuak, Zn2+, erredox bikote bat osatuz:
Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2e-
Bestalde, beste elektrodoa dugu, kobrezkoa. Metal honen xaflaz osatua eta Cu2+ -aren
gatz disoluzioan (CuSO4 kasu) murgildua. Elektrodo honi, katodoa deritzo. Bertan,
erredukzioa gertatu da, izan ere, prozesuan zehar kobrearen masa handitzen baita. Hemen
gertatutako erreakzioa honako hau da. Eta aurreko elektrodoan bezala, era oxidatuak, Cu2+,
eta era erreduzituak, Cu, erredox bikote bat osatzen dute.
Cu2+ (aq) + 2e- → Cu (s)
Pilaren erreakzio osoa horrela izanik:
Zn (s) + Cu2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu (s)
Ondoren, gatz zubi bat dugu. Hau, KCl kasu, funtzio sinple bi ditu: zirkuitoa ixtea etaetaneutralitate elektrikoa mantentzea. Hau da; elektrodoen disoluzioetan gertatzen den
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 4/12
4
elektroien mugimenduaren ondoriozko karga eraldatzea konpentsatzea. Izan ere, anodoan
karga negatiboa agertuko baita, hortaz, Cl- ioiak higituko dira bertara. Katodoan ordea, karga
positiboa agertuko denez, K + ioiak bertara mugituko dira.
Horreaz gain, kanpo-eroale bat behar da, gatz-zubiarekin batera zirkuitoa ixten duena.Hau anodotik katodora, elektroi garraioa ahalbidetzen duen eroale metaliko bat da.
Azkeneko osagaia, voltmetroa dugu. Hau indar elektroeragilea neurtzen du,
potentzial-diferentzia. Indar elektroeragilea (iee edo pilaren potentziala), elektrodoen
izaeraren araberakoa izan ez ezik, disoluzio elektrolitikoaren kontzentrazioaren era
tenperaturaren mepekoa ere bada.
Irudiko marrazkia ez ezik, beste era batzuk daude pilaren notazioa adierazteko.
Notazio laburtua deritzona erabiltzen da. Bertan bi disoluzioen kontzentrazioak 1’0M direla
suposatuko dugu.
Zn (s) | Zn2+ (aq 1’0M) || Cu2+ (aq 1’0M) | Cu (s)
Daniell pilaren erdierreakzioak:
Elektrodoa (seinua) Prozesu kimikoa Erdierreakzioa Potentziala (V)
ANODOA (-) Zn-ren OXIDAZIOA Zn (s) → Zn + (aq) + 2 e- Eº = -0,76 V
KATODOA (+) Cu +-ren ERREDUKZIOA Cu + (aq) + 2 e- → Cu (s) Eº=+0,34 V
Pilaren potenziala neurtzeko, honako formula hau erabiltzen da, erredox bikoteetatik
abiatuta:
Eº pila = Eºkatodo - Eºanodo
Hortaz, Eº(Cu/Cu
2+
) eta Eº(Zn/Zn
2+
) bikoteak hartuta pilaren potentzial teorikoa lordezakegu, praktikako emaitza konprobatzeko:
Eº pila = +0’34v - (-0’76v)
Eº pila = +0’34v + 0’76v = 1’1v
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 5/12
5
3.- Materialak eta erreaktiboak
Materialak
Euskarria Matxardak
Kotoia Matraze aforatua
Inbutu txikia U tutua
Tanta kontagailua Hauspeakin ontzia
Irabiagailu magnetikoa
Polimetroa
Erlenmeyer matrazea
Volmetroa
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 6/12
6
Erreaktiboak
Kupre sulfatoa (CuSO4) Zink sulfatoa (ZnSO4)
Potasio kloruroa (KCl)
4.- R eta S esaldiak
CuSO4 ZnSO4 KCl
R22-36 / R38-50 /R53 S2-S22-S60-S61
R22-R41-R51-R53-R60 S2-S16-S23
R/36/37/38- R/20/21/22 S24-S25-S36 / S39
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 7/12
7
5.- Prozedura
Praktikarekin hasi baino lehen aipatzekoa da komenigarria dela muntaia eta erabiliko
diren material zein erreaktibo guztiak txukun eta ordenatuta kokatzea. Era berean, edozein
substantzia maneiatu aurretik, lagungarria da horren R/S esaldiak irakurtzea eta horienarabera jokatzea. Horiek horrela, guk horixe egin dugu.
Halaber, aipatzekoa da praktikarekin hasi baino lehen, praktika burutzeko
beharrezkoak genituen disoluzioak prestatu eta ditugula; guztiak presio eta tenperatura
berdinak betetzen dituztelarik. Azpimarratzekoa izanik, CuSO4 eta ZnSO4 disoluzioak
matraze aforatuetan gorde ditugun heinean, KCl disoluzioa erlenmeyer matrazean sartu
dugula eta irabiagailu magnetikoaren gainean kokatuta, azken hau martxan egonik, utzi
dugula.
1. Lehenik eta behin, muntaia eta disoluzioak prest egonik, hauspeakin-ontzietariko
batean kupre sulfato (CuSo4) 250 ml bota dugu. Jarraian, beste hauspeakin-ontzi bat
hartu eta prozedura berdina jarraitu dugu, kasu honetan, zink sulfatoarekin (ZnSO4).
Azkenik, hauspeakin-ontzi txiki batean, 80 ml potasio kloruro (KCl) sartu dugu,
alegia, gatz zubia egiteko erabili duguna.
ZnSO4 eta CuSO4 disoluzioak
2. Ondoren, U tutuaren aldeetariko bat kotoiez ondo estali eta jarraian, KCl disoluzioa
sartu dugu. Aipatzekoa da kotoia ondo finkatzeko hasiera batean pixkat busti egin
dugula KCl disoluzio berarekin. Era berean, kontuan hartu beharrekoa da kotoia suabe
jarri dugula airea pasatzeko, baina gero, hodian, alegia, gatz zubian, airerik ez
geratzeaz arduratu gara; bertan ez baita airerik egon behar. Beraz, U tutua KCl
dilozuioaz beteta eta bi aldeetatik kotoiaz estalita egonik, gatz zubia eratu dugu.
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 8/12
8
3. Aurretiaz aipatutako bi hauspeakin ontziak prest egonik, elektrodoak hauspeakin
ontzietan sartu (bat bakoitzean) eta elektrodo horiek polimetrora konektatu ditugu.4. Jarraian, gatz zubiko ertzetariko bana hauspeakin ontzietariko bakoitzean sartu dugu;
Pascalen ‘ontzi komunikatuen printzipioa’ri jarraiki.
5. Behin hori eginda, voltaia behatu dugu hau gelditu egin den arte. Hori gertatzean,
praktika amaitutzat jo dugu.
6. Azkenik, polimetroa itzali, elektrodoak hauspeakin-ontzietatik atera eta gatz zubia
kendu dugu. Orobat, aipatzekoa da, gatz zubiko disoluzioa arrikotik bota dugun arren,
beste bi disoluzioak kristaltzen utzi ditugula, horrela, berreskuratzeko eta berrerabili
ahal izateko.
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 9/12
9
6.- Eragiketak, emaitzak eta ondorioak
Lortu ditugun voltak: 1’010v
Praktika honetan bi arazo besterik ez ditugu izan. Lehenengoa, gatz zubiarekin izan
da, gatz zubian jarri ditugun kotoiak presio handiegia egiten dutelako, eta ondorioz, KCl-ren
ioiak ez dira anodo eta katodoetara dagokien bezala joaten. Arazo hau konpontzeko kotoiak
bigunago jarri ditugu; horrela, konpontzea lortuz.
Bigarren arazoa polimetroaren kable batekin izan da; hau, ez baitzen gutxiengo voltetara ez
heltzen. Horiek horrela, polimetroak markatitako voltageak gora eta behera egin izan du
arazoa zein zen jabetu garen arte. Izan ere, arazoa kable berri bat jartzen konpondu dugu eta
kable berri honekin, azkar, 1’010 V -etara iritzi gara
Halaber, esan beharra dago praktika gauzatu bitartean ez ditugula
baldintza estandar guztiak eduki. Presioari dagokionez bai 1 atm eduki
ditugu, baina tenperaturaren kasuan, 273 K izan ordez, 293 K izan ditugu,
eta baliteke horrek lortu behar izan dugun boltaje teorikoan eragina izatea;
honako hau, 1’100 V-koa izan beharko litzateke eta.
Guztiak horrela, praktika hau berriro egitekotan, praktika hasi
aurretik komenigarria da polimetroaren edo voltimetroaren kableak
egoera onean daudela zihurtatzea.
7.- Iritzia
Gure aburuz, hasiera batean, jada aipatu dugun bezala zenbait arazo izan ditugun
arren, praktikaren emaitza globala aztertu ondoren ondo atera zaigula baiezta dezakegu. Hala
ere, argi dago baldintza estandar egokiak izan bagenitu emaitza ere zehatzagoa izangolitzatekeela.
Orobat, laborategiko egoerari dagokionez, ondo dagoela esan beharrekoa da, nahiz eta
zenbait arlotan, hala nola, materialen kasuan zenbait aspektu hobe daitezkeen; gure kasuan
adibidez, polimetroaren kableen egoera.
Hala ere, lortutako emaitzak kontuan izanda, praktika arrakastatsua izan dela
deritzogu.
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 10/12
10
8.- Ariketak
8.1. Selektibitate ariketa, 2007 uztaila B2
Redox prozesu hau bat-batean gertatzen da, norabide zehatz batean:
Zn (s) + AgNO3 ↔ 2Ag (s) + Zn(NO3)2 (aq)
A. Aurreko erreakzioan oinarritutako pila bat nola eraiki daitekeen azal ezazu.
B. Elektrodo bakoitzean gertatzen diren erreakzioak adieraz itzazu.
C. Pilaren i.e.e estandarra kalkula ezazu.
D. Kalkula ezazu eraldatu den zilar masa, pilak 38600 C-eko karga bat mugitu
baldin badu.
DATUAK: Atomo-masa Ag = 108; Eº (Zn+2
/Zn) = -0,76 V; Eº(Ag+/Ag) = 0,80V;
8.2. Selektibitate ariketa, 2010 uztaila A3
“Daniell pila bat ( edo haren baliokide bat ) egitea” delako praktika:
A. Zertan datza gatz-zubia? Zertarako balio du gatz-zubiak?
B. Zein elektrodotan gertatzen da oxidazioa eta zeinetan erredukzioa?
C. Irudika ezazu pila hori era sinbolikoan.
Arrazoitu itzazu argiro zure erantzunak.
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 11/12
11
8.1. Selektibitate ariketa, 2007 uztaila B2
8/16/2019 Daniell Pila - Praktika
http://slidepdf.com/reader/full/daniell-pila-praktika 12/12
12
8.2. Selektibitate ariketa, 2010 uztaila A3
A. Gatz-zubia, gatz batez osaturiko disoluzio bat da (KCl, NaCl, KNO3...). Honek bi funtzio
dituela esan dezakegu. Alde batetik, bi elektrodoak bata besterarengandik aldenduta
mantendu behar direnez, zirkuitoa elektrikoki ixtea da, kanpo-eroalearekin batera..
Bestalde, pilaren anodoan oxidazioa burutzean (Zn-a ioi positiboetara igarotzen da)
elektroiak askatzen ditu, zeintzuk kanpo-eroalearen bitartez, katodoan erredukzioa
ahalbidetzen dute (Cu-a jalkitzen da). Honek era berean, bi eletrodoen arteko karga
desoreka sortzen du, zeinek potentzial desberdintasun bat sortuko lukeena, korronte
elektrikoa (anodotik katodora) eragotziko lukeena. Hortaz, gatz-zubia, elektrodoen arteko
karga oreka gerta dadila baimentzen du; ioiak (negatiboak anodora eta positiboak
katodora) elektrodoeetara higitzean.
B. Honako taula honetan laburtu dugu, zer elektrodo
erreduzituko den eta zeinek oxidatuko den. Azken
batean, elektroiak askatzen dituen espeziea
oxidatzen dena da, eta horiek hartzen dituena
ordea, espezie erreduktorea. Hortaz, bikote honi erredox deritzo. Hain zuzen ere,
oxidatzen dena erreduktorea izango da, eta alderantziz, erreduzitutakoa oxidatzailea.
Elektrodoa (seinua)
Prozesu kimikoa
Erdierreakzioa
ANODOA (-) Zn-ren OXIDAZIOA Zn (s) → Zn + (aq) + 2 e-
KATODOA (+) Cu +-ren ERREDUKZIOA Cu + (aq) + 2 e- → Cu (s)
C. Pila era sinbolikoan, horrela geratuko litzateke: