UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICOFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN CAMPO IPROPIEDADES TERMODINMICAS DE UNA CELDA ELECTROQUMICA QUMICA INDUSTRIALFENMENOS DE SUPERFICIES E IONES EN SOLUCIN 1451EQUIPO ICARMONA ROQUE JEAN MICHELNORIEGA TORRES JAVIERCASTELN JIMNEZ CSAR ARMANDOOSNAYA CARREO RENEROSAS MEJA ANDRSPROFESORAMARA ALEJANDRA RODRGUEZ POZOS

FECHA DE ENTREGA11 de noviembre de 2014

IntroduccinClasificacin de las celdas electroqumicasCeldas electroqumicas: aquellas en las cuales la energa elctrica que procede de una fuente externa provee reacciones qumicas no espontaneas. Pueden distinguirse en dos tipos fundamentales:Celdas galvnicas: se caracterizan por que a partir de una reaccin qumica espontaneas, de oxidacin - reduccin, se produce una corriente elctrica.Celdas electrolticas: en este caso por accin de una corriente elctrica externa (es decir aplicando energa), se produce una reaccin de otras maneras no ocurrira de manera espontnea.La Celda de Daniel es un tipo de celda electroqumica galvnica. Habitualmente la pila de Daniell se representa de la siguiente manera:

Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu

Propiedades termodinmicas de una celda electroqumica La FEM (Fuerza Electromotriz) es una caracterstica de todos los generadores elctricos y se define como el trabajo que el generador realiza para pasar la unidad de carga positiva del polo negativo al polo positivo. Cuando la carga positiva por el circuito al generador, desde el polo positivo al negativo, es necesario que se realice un trabajo, un consumo de energa (mecnica, qumica, etc.,) para el transporte de la carga por el interior desde un punto de menor potencial (polo negativo) a otro de mayor potencial (polo positivo); esta se mide en voltios al igual que el potencial elctrico. Es la mxima diferencia de potencial entre dos electrodos de una celda ( ; la FEM de una celda es una medida de la fuerza directriz de la reaccin de la celda. S la reaccin procede espontneamente, por tanto es positivo. S es positivo, la reaccin va de izquierda a derecha y se dice que es espontnea. S es negativo, la reaccin va de derecha a izquierda y se dice que es no espontnea. S es igual a cero, el sistema est en equilibrio. Cuando la celda de reaccin est escrita al revs, tanto como cambian de signo.Determinacin de valores termodinmicos usando pilas electroqumicas reversibles

En una pila electroqumica operando en condiciones reversibles, la variacin de Energa Libre de la reaccin est dada por:

Donde,Z: nmero de electrones transferidosF: Constante de Faraday (96487 Coulombs/equivalente gramo)E: f.e.m. reversible de la pila

Las variaciones de otras propiedades termodinmicas de las reacciones en la pila pueden determinarse con la ayuda de la f.e.m. reversible de una pila electroqumica.

Puesto que:

De lo que se deduce que:

Este trmino se llama COEFICIENTE DE TEMPERATURA de la f.e.m.

Por la ecuacin de Gibbs-Helmholtz se sabe que

Por lo tanto la variacin de la entropa y la entalpa en la reaccin de la pila pueden calcularse conociendo la f.e.m. reversible y su coeficiente de temperatura

Objetivos Determinar experimentalmente el coeficiente de temperatura de la FEM. Calcular las propiedades termodinmicas de la celda (H, S y G).

Procedimiento experimental

MATERIAL

EQUIPO

REACTIVOS

2 Vasos de precipitados de 20 mL1 Puente salino1 Matraz aforado de 100 mL1 Cristalizador para bao mara1 Lija de agua1 Piseta1 Termmetro digital1 Multmetro digital1 Parrilla con termstatoSoluciones acuosas (10 mL c/u): [CuSO4] 1M[ZnSO4] 1M Lmina de cobre Lmina de zinc Etanol Hielo

Diagrama de Flujo **TRATAMIENTO Y DISPOSISCIN DE RESIDUOS**Envasar y etiquetar las soluciones adecuadamente para ser utilizadas, convenientemente. No deban mezclarse pues se contaminaran y al ser iones metlicos pesados no se pueden reutilizar.

Resultados Los valores calculados para se realizaron con la temperatura en OC.

Sustituyendo los valores de a, b y c en la ecuacin:

Obtenemos

Para T=6.2OC

Y as sustituyendo cada valor de temperatura

Para el clculo de se utiliz con la temperatura en OK:

Para T=279.35 OK

Realizar este mismo clculo para cada valor de la tabla

Para el clculo de se utiliz

Para T=279.35 OK

Realizar este mismo clculo para cada valor de la tabla

Para el clculo de se utiliz:

Para T=279.35 OK

Realizar este mismo clculo para cada valor de la tablaT(OK)T(OC)FEM(V)

279.356.21.714

285.5512.41.72

290.3517.21.734

295.6522.51.816

300.4527.31.834

305.5532.41.872

310.5537.41.886

315.5542.41.908

320.7547.61.926

325.6552.51.954

1.72

1.734

1.816

1.834

1.872

1.886

1.908

1.926

1.954

TCFEM(V)

6.21.714

12.41.72

17.21.734

22.51.816

27.31.834

32.41.872

37.41.886

42.41.908

47.61.926

52.51.954

TC

6.2

12.4

17.2

22.5

27.3

32.4

37.4

42.4

47.6

52.5