Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Facultad de Ingeniera

Laboratorio de qumica para ingenieros civiles

PROFESORA: Silva Martnez Ana Elisa

REPORTE DE PRCTICA: No.9

Pilas galvnicas.

Integrantes:

Grupo: 12

Fecha: 16-04-2015.

NDICE

Introduccin3

Antecedentes4

Objetivo4

Metodologa5

Resultados 6

Conclusiones7

Referencias7

INTRODUCCIN

El acoplamiento fsico de dos electrodos simples reversibles constituye una pila reversible electroqumica. Un electrodo se denomina reversible cuando lo son por inversin de la corriente los fenmenos qumicos que en l se producen.

(-) Zn / Zn2+ (ac) // Cu2+ (ac) / Cu (+).

El signo negativo a la izquierda indica que el zinc es el electrodo negativo respecto del cobre. Es el electrodo del cual salen espontneamente los electrones, es el nodo. Estando el circuito abierto, existe un estado de equilibrio:

En la media pila izquierda: Zn (s) Zn2+ (ac) + 2 e- (electrodo de oxidacin, polarizan al zinc negativamente). NODO

En la media pila derecha: Cu2+ (ac) + 2 e- Cu (s) (electrodo de reduccin, la barra de cobre se polariza positivamente). CTODO

Al cerrar el circuito, las dos reacciones tienen lugar en forma continua de izquierda a derecha y la reaccin neta ser la suma de ambas:

Zn (s) + Cu2+ (ac) Zn2+ (ac) + Cu (s).

a) Fuerza electromotriz de la pila: FEM Es la diferencia entre el potencial de reduccin de la especie que se reduce y el potencial de reduccin de la especie que se oxida.

FEM = ERred - ERoxid o bien Epila = Ectodo Enodo

b) Puente salino: Es el contacto electroltico, usualmente una solucin salina en agar-agar, que separa los dos electrodos o semipilas, proveyendo al mismo tiempo iones que conducen la corriente entre las mismas.

c) Polaridad de la pila: En el nodo se produce la oxidacin y es el electrodo negativo, en el ctodo se produce la reduccin y es el electrodo positivo.

ANTECEDENTES

La qumica ciencia potencializa dora del talento y progreso de los ingenieros. La qumica es fundamental y hace parte de la educacin integral de las ingenieras, est presente en toda la naturaleza e inmersa en las ciencias. Para los ingenieros la qumica es muy importante, ya que estos utilizan mtodos de tratamientos fsicos y qumicos para el desarrollo prctico y terico de sus proyectos.

En este tema en particular nos referimos a las industrias encargadas de producir los materiales necesarios para la construccin; Con ayuda de la qumica podemos transformar cualquier material y convertirlo en otro ms eficiente, con las caractersticas adecuadas y necesarias. El ingeniero ser capaz de crear materiales de mayor calidad y resistencia que beneficien nuestras obras. En estas actividades qumicas interviene los clculos estequiomtricos que propician estudios de rendimiento de las sustancias.

OBJETIVOS

Una vez que el alumno haya aprendido el concepto, ser capaz de construir una pila galvnica de la cual podr identificar el ctodo y el nodo y medir la fuerza automotriz de la pila y determinar el porcentaje de error de la fem.

METODOLOGA

La doctora nos explic la parte terica de la prctica ya que este tema todava no se ha visto en clase.

En cada vaso de precipitado agregamos, aproximadamente, 25 ml de CuSO4.5H2O 1 [M] y ZnSO4 1 [M].

Conectamos el multmetro el cable rojo al borne rojo y el cable negro al borne negro. Conectamos los electrodos al multmetro con ayuda de los caimanes, el cable rojo a la lmina de cobre y el negro a la lmina de zinc. Introducimos cada electrodo en su disolucin de su catin correspondiente, verificando que no tocara la pared o el fondo del vaso de precipitado. Tomamos una tira de papel filtro en disolucin de KCl 1 [M] y colocamos cada extremo del papel filtro en cada disolucin, evitando el contacto entre el papel y las lminas. Encendimos el multmetro, oprimimos el botn del voltaje y el que indicaba 2. Esperamos un poco y anotamos la lectura, quitamos el puente salino y anotamos las observaciones.

RESULTADOS

Una vez que termin la prctica identificamos qu metal actuaba como ctodo o nodo.

Ctodo nodoCobre (Cu) Zinc (Zn)

La siguiente es la reaccin que sucede en el nodo y ctodo de la pila

Ctodo nodoCu++(aq) + 2e- Cu(s)Zn(s) Zn++(aq) + 2e-

Esta es la reaccin global de la pila

Cu++(aq) + Zn(s) Zn++(aq) + Cu(s)

Calculamos la fuerza electromotriz de la pila construida, consultando valores potenciales estndar de reduccin de las sustancias utilizadas

Zn (s) + Cu++ (1M) Cu (s) + Zn++ (1M)

E=1.10 [V]

Calculamos el porcentaje de error de la fuerza electromotriz obtenida

E.estandar=1.10 [v]

E.Laboratorio= 1.06[v]

|1.06 1.10|

100%

|1.10|

= 3.636 %

Identificamos las causas de los resultados obtenidos

Se debe a las condiciones estndar que varan en el medio donde se desarrolla la reaccin, presin y temperatura.Discusin de los datos.Para poder comparar los potenciales elctricos de las diferentes celdas, el voltaje se debe medir bajo cierto conjunto de condiciones estndar. La concentracin debe ser 1 M para todos los materiales solubles, la presin de 1 atm para todos los gases y para los slidos su forma ms estable a 25c; con estas condiciones podemos explicarnos el porqu de nuestro porcentaje de error, pues influy en nuestras clculos la temperatura a la que realizamos las mediciones.

CONCLUSIONES

La celda galvnica est basada en la oxidacin - reduccin donde se produce un cambio en los nmeros de oxidacin de las sustancias. Los electrones tienen que fluir por el circuito externo desde l electrodo negativo al positivo. En el electrodo negativo tiene lugar la oxidacin y la reduccin se verifica en el electrodo positivo. Al sumar las reacciones de oxidacin y de reduccin resulta la celda.

El uso del puente salino es importante pues concentra a las 2 soluciones, evita su mezcla adems que elimina completamente el potencial de unin y que la fem medida es simplemente la suma de los 2 potenciales electrdicos. la diferencia de potencial vara con la concentracin, es decir mientras ms diluida es la solucin, el potencial decrecer

Es importante haber realizado esta experiencia, ya que de esta manera se logr identificar la importancia de las celdas galvnicas, con las cuales se puede conocer la concentracin de una solucin.

REFERENCIAS

Chang, R.; Qumica; McGraw-Hill; Mxico, 2003

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/1-cdquimica-tic/flashq/redox/fem/fundamnetopilas.htm

http://www.iescabrerapinto.com/docs/Pilasgalvanicas.pdf

Garritz, Andoni. et al; Qumica Universitaria; Pearson; Mxico, 2005

http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qg/Com%207%20Electroquimica%20Pilas%20y%20celdas.pdf

http://laquimicaylaciencia.blogspot.mx/2011/03/1-celdas-electroquimicas.html