INFORME CELDAS CON GRAFICAS

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
CENTRO DE QUÍMICA
LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA I
INFORME TALLER No.3
	
	NOMBRES Y APELLIDOS
	CARRERA
	FACULTAD
	NOTA/20
	Julio Cesar Aguilar
Karen Gissela Caiza
Anahi Karolina Abad
Doménica Anahí Campaña
	Bioquímica y Farmacia
	Ciencias Químicas 
	
	
	PARALELO
	FECHA 
	
	
	1
	7/02/2021
	
	
	GRUPO
	HORARIO
	
	
	1
	9:00 a 11:00
	
	TEMA DE LA PRÁCTICA: Celdas galvánicas 
DATOS:
Influencia de la concentración en la pila de Daniell 
Reacción del ánodo: 
Reacción del cátodo: 
Reacción global: 
Notación de la celda galvánica: 
	CÁTODO (Cu)
	ÁNODO (Zn)
	
POTENCIAL DE LA CELDA (V)
	CONCENTRACIÓN Cu2+ (M)
	CONCENTRACIÓN Zn 2+ (M)
	
	0.1
	0.1
	1,100
	0.1
	0.08
	1,103
	0.1
	0,06
	1,107
	0.1
	0,04
	1,112
	0.1
	0,01
	1,130
	0.1
	0.1
	1,100
	0.08
	0.1
	1,097
	0,06
	0.1
	1,093
	0,04
	0.1
	1,088
	0,01
	0.1
	1,070
Influencia de la temperatura en la pila de Daniell 
	Ánodo Zn, concentración Zn2+ 0,1M 
Cátodo Cu, concentración Cu2+ 0,01M
	Temperatura (°C)
	Potencial De La Celda (V)
	10
	1,072
	20
	1,071
	30
	1,07
	40
	1,069
	50
	1,068
	60
	1,067
	70
	1,066
	80
	1,065
	90
	1,064
	100
	1,063
 
	Ánodo Zn, concentración Zn2+ 0,1M 
Cátodo Cu, concentración Cu2+ 0,1M
	Temperatura (°C)
	Potencial De La Celda (V)
	10
	1,100
	20
	1,100
	30
	1,100
	40
	1,100
	50
	1,100
	60
	1,100
	70
	1,100
	80
	1,100
	90
	1,100
	100
	1,100 
CÁLCULOS Y RESULTADOS:
1) CALCULAR EL POTENCIAL TEÓRICO DE LAS SIGUIENTES CELDAS 
R= {\displaystyle R=8,314472\quad \mathrm {J/\left(K\cdot mol\right)} }8,314472 J/Kmol
F= 96500 C/mol
T=30°C =303.15K
	
	
	
	
2) INSERTAR LOS GRÁFICOS OBTENIDOS, DISCUTIR Y ANALIZAR LA RELACIÓN DE LA TEMPERATURA Y LA CONCENTRACIÓN CON RESPECTO AL POTENCIAL DE LA CELDA GALVÁNICA 
Análisis y discusiones: 
La grafica Cu2+ 2M cte representa una función decreciente, donde depende directamente de los valores que se asignen al logaritmo neperiano, es decir de los valores que tomen las concentraciones, mientras mayo sea la concentración del ánodo Zn el valor del potencial de celda decae.
La grafica Zn2+ 2M cte representa una función creciente, donde depende directamente de los valores que se asignen al logaritmo neperiano, es decir de los valores que tomen las concentraciones, mientras mayor sea la concentración del cátodo, mayor será el valor del potencial de celda.
Análisis y discusiones: 
Las medidas experimentales de potenciales de celda se hacen frecuentemente en condiciones no estándar y estas medidas tienen una gran importancia, especialmente para llevar a cabo análisis químicos (Petrucci, 2010), es decir, se requiere que de una expresión que permita describir el potencial de celda, por lo cual se emplea la ecuación de Nernst:
La gráfica Zn2+ 0,1M/ Cu2+ 0,1M es característica de una función constante obtenida de la ecuación de Nernst, donde si mantenemos constante la concentración se da lugar a la simplificación de la misma obteniendo el valor de 1, por matemáticas básicas sabemos que, el ln(1) =0 es decir la expresión que acompaña al logaritmo neperiano será igual a cero, por tanto, no importa cuánto variemos la temperatura. 
La gráfica Zn2+ 0,1M/ Cu2+ 0,001M es característica de una función de pendiente negativa decreciente, dicha característica de la grafica se debe a la disminución de la concentración del , si en el argumento de un logaritmo neperiano existe un cociente y el numerador es mayor que el denominador, entonces, el valor numérico de dicho logaritmo neperiano será positivo.
Donde: 
 
CUESTIONARIO: 
1) ¿Qué tipo de reacción emplea las celdas galvánicas y por qué?
Las celdas galvánicas conocidas también como celdas voltaicas, emplean reacciones redox espontáneas, ya que este tipo de reacciones liberan energía, la cual puede ser utilizada para producir electricidad. Cada uno de estas reacciones electroquímicas de oxidación y de reducción presenta un potencial eléctrico asociado, que puede ser medido experimentalmente (Maya, 2002, p. 281).
2) ¿Qué representa el potencial de la celda? 
El potencial de la celda (E) o fuerza electromotriz (fem) representa la diferencia de potencial entre los dos electrodos, siendo la unidad de medida el voltio. Una diferencia de un voltio indica que se produce una energía de un joule cuando 1 coulomb de carga pasa por un circuito eléctrico. Debido a la diferencia de potencial entre los electrodos se origina una corriente de electrones en las celdas (Caselles, Gómez, Molero & Sardá, 2015, p. 271).
3) ¿Se puede aumentar el potencial de la celda si aumento la temperatura? Justifique su respuesta.
No es posible aumentar el potencial de la celda al aumentar la temperatura pues el cálculo se lo realiza de manera relativa, es decir, todo el sistema se encuentra a una temperatura de 25°C, tal cual se puede observar en las tablas de influencia de temperatura en la pila de Daniell que puede disminuir si, mas no aumentar.
4) Describir las funciones de los componentes de una celda galvánica o voltaica (Resumir en un mapa mental)
Representa al cátodo en la celda que corresponde al electrodo en el que se lleva a cabo la reducción.
Barra de Cobre (Cu)
Barra de Zinc (Zn)
Une las dos barras metálicas y permite el flujo de electrones y constituye el circuito externo
Conductor metálico
Está sumergida en una disolución de sulfato de cobre
Está sumergida en una solución de sulfato de zinc
Este representa al ánodo en la celda, que es el electrodo en el que se lleva a cabo la oxidación.
Puente Salino
COMPONENTES DE UNA CELDA GALVÁNICA O VOLTAICA
Voltímetro
Es un medio conductor que permite el movimiento de los aniones y cationes de un recipiente a otro.
Contiene la disolución de un electrolito inerte, como cloruro de potasio (KCl)
Mide la fuerza electromotriz generada (fem)
 
(Nemer, 2006, p. 201)
5) Representar la semirreacción se produce en el ánodo y que polaridad presenta 
Semirreacción ánodo:
Polaridad: 
Tiene una polaridad negativa puesto que en el ánodo se producen los electrones que permanecen en el electrodo metálico, razón por la cual tiene su polaridad negativa.
 
6) Tipos de celdas electroquímicas, describa cada una de ellas (Resumir en un mapa mental) 
BIBLIOGRAFÍA
· Nemer, B. V. C. (2006). Manual pedagógico de prácticas de química general en microescala. Universidad Iberoamericana.
· Villarreal, D. (1971). Fuentes Electroquímicas De Corriente. Ed. Limusa Wiley, México. 
· Berg, H. (2008). "Johann Wihelm Ritter - Las bases científicas de la electroquímica”, Vol.54,pp.99-103.
· Maya, C. A. C. (2002). Fenómenos químicos. Universidad Eafit.
· Caselles, J., Gómez, M., Molero, M., & Sardá, J. (2015). Química aplicada a la ingeniería. Editorial UNED.
· Farrera, L. Introducción a la Electroquímica. UNAM.
· Petrucci, R. P. (2010). QUIMICA GENERAL (Décima edición). Pearson (pag. 880, 888)
CELDAS ELECTROQUÍMICAS
Celda Electrolítica 
No Espontánea
Celda Voltaica o galvánica
Celdas de combustible 
No espotánea
Dispositivos que convierten la energia de una reacción electroquímica directa de oxidación en energia eléctrica (Villareal, 1971)
Las reacciones ocurren espontáneamente y el potencial de pila es positivo. Si el potencial es grande, mayor sera la electricidad suministrada 
Son sustentadas con combustible convencional como gas, alcohol u otras sustancias químicas (Villareal, 1971).
A las reacciones de celda se debe suministrar una fuente externa (energía electrica). La fuente externa empuja a los electrones al cátodo, tomando un signo negativo (-). Mientras que los del ánodo toman un signo positivo (+). 
La electricidad hace que las reacciones químicas no espontaneas se desarrollen como si fueran reacciones espontaneas. 
Ejemplo: Electrólisis 
Se produce un flujo de electrones desde el cátodo al ánodo por medio de un circuito conductor externo (Berg, 2008).
Ejemplo: Pilas o baterias
Elaborado por: M Sc. Maribel Andrango 
Revisadopor: Dr. Wilmer Narváez 
 M Sc. José Cadena