Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 1 de 11 Guías de Prácticas de Laboratorio Identificación: GL-AA-F-1 Número de Páginas: 4 Revisión No.: 2 Fecha Emisión: 2018/01/31 Laboratorio de: Química General Titulo de la Práctica de Laboratorio: Práctica No. 9. Reacciones Redox Aplicación y Electroquímica Elaborado por: Gema Acosta, M. Sc. Docente Facultad Ciencias Básicas y Aplicada Revisado por: Aprobado por: UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 2 de 11 Control de Cambios Descripción del Cambio Justificación del Cambio Fecha de Elaboración / Actualización UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 3 de 11 1. FACULTAD O UNIDAD ACADÉMICA: Facultad de Ciencias Básicas y Aplicadas 2. PROGRAMA: Ingeniería Civil, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Industrial, Ingeniería de Multimedia e Ingeniería de Telecomunicaciones 3. ASIGNATURA: Química General 4. SEMESTRE: II 5. OBJETIVOS: 5.1 OBJETIVO GENERAL Estudiar algunas reacciones de oxidación-reducción para comprender el concepto de oxidación y reducción. 5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Comprender los conceptos de oxidación y reducción a partir de reacciones redox. Determinar si una sustancia actúa como agente oxidante o como agente reductor. Hallar experimentalmente las cantidades estequiométricas para completar reacciones redox a partir de soluciones de concentración conocida Conocer que es proceso de electrodeposición. Utilizar los conceptos redox, para verificar en el proceso de electrodeposición la transferencia de masas. Identificar y usar los implementos de seguridad en el laboratorio que permitan desarrollar la práctica de manera segura. 6. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS DEL LABORATORIO: DESCRIPCIÓN (Material, reactivo, instrumento, software, hardware, equipo) CANTIDAD (por grupo) UNIDAD DE MEDIDA Multímetro 1 - Balanza Analítica 1 - vaso 100 mL 2 - [CuSO4*5H2O] (0,50M) 10 mL UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 4 de 11 Deben traer los estudiantes 1 Puntilla grande (en acero, no galvanizada) 10 monedas de 100 pesos (preferiblemente brillantes) Vinagre Sal de Cocina Papel Alumino (9 recortes del tamaño de una moneda de 100 pesos) Un led rojo o verde Pila comercial de 9V 4 Pinzas tipo Caiman pegados a los extremos de 2 cables de cobre recubiertos. 5cm de alambre de cobre. 7. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS A UTILIZAR: 7.1 Descripción y Precauciones con los reactivos por utilidad y/o primeros auxilios Nombre Fórmula y Descripción Precauciones (R) y (S) Primeros Auxilios Pictogramas 8. PROCEDIMIENTO, MÉTODO O ACTIVIDADES: 8.1 Ensamble de una Celda Galvánica 1. Tomando como molde una moneda de 100 pesos se hacen recortes de 9 círculos de papel aluminio y 9 círculos de papel kraft. 2. Se deben colocar 10 monedas de 100 pesos en vinagre y sal con el fin de limpiar la superficie. 3. Los recortes de papel se deben humedecer con la solución de vinagre antes de ensamblar la celda. 4. La celda Galvánica se ensambla colocando en forma consecutiva 1 moneda de 100, seguida de un circulo de papel húmedo y un circulo de papel aluminio, repetir este proceso hasta colocar la última moneda de 100. 5. Con cinta aislante se envuelve la celda galvánica, encargándose de sujetar con ella en cada extremo de la batería un alambre de cobre con terminación en pinza tipo caimán. UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 5 de 11 6. Se conecta a los dos lados del alambre un led y se mide el potencial que genera la celda galvánica con un multímetro. 7. Desarme la celda y observe si ocurrió algún cambio sobre las monedas y el papel aluminio. 8.2 Electrodeposición: 1. La puntilla de hierro antes de usarse se debe pulir y pesar en la balanza analítica. 2. Usar dos alambres conectados a pinzas caimán-caimán por cada extremo. Conectar un alambre caimán-caimán a la puntilla previamente pesada y conectar en serie al multímetro el cual va conectado al cátodo (-) de la batería. Conectar el otro alambre caimán–caimán al ánodo de la batería y al alambre de cobre. El multímetro debe estar en función de lectura de intensidad. 3. Sumergir la puntilla y el alambre de cobre en el interior de la disolución de CuSO4, impedir que el alambre y la puntilla entren en contacto directo y evitar que las pinzas tipo caimán se sumerjan al interior de la disolución. Ver figura 1. 4. Medir la corriente (amperes) y el tiempo (s) durante el cual transcurre la reacción; observé y registré la electrodeposición del cobre sobre la puntilla de hierro. 5. Sacar la puntilla de la disolución y sobre un vidrio de reloj (previamente pesado), poner a secar en la estufa a 100°C durante 15 min. 6. Hallar la masa que se electrodeposito sobre la puntilla con ayuda de la balanza analítica. Fig. 1. Montaje para la electrodeposición UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 6 de 11 Nota: - La diferencia de pesos entre la puntilla al final de la práctica y al inicio, corresponderá a la cantidad de cobre electrodepositado. A partir de este dato, y conociendo el tiempo que ha durado la electrodeposición, puede calcularse la intensidad de corriente circulante en la celda. - Si utilizó amperímetro para medir la intensidad de corriente, calcule la masa teórica de cobre depositado y compare con el valor experimental, cobre depositado en la puntilla. - Si no utilizó amperímetro calcule la corriente circulante en la celda a partir de la masa de cobre y el número de electrones que intervino en la reacción. - Utilice las ecuaciones 1, 2 y 3 anotadas en la sección teórica. 9. RESULTADOS ESPERADOS: En esta práctica el estudiante debe realizar varias reacciones de óxido reducción, así como los cálculos pertinentes para cada una de las reacciones. Asimismo, al finalizarla práctica el estudiante debe estar en capacidad de balancear ecuaciones de reacciones redox por el método de ion-electrón y de realizar cálculos estequiométricos de las reacciones químicas propuestas. También se debe entender el proceso de electrodeposición y la relación con oxido-reducción, cálculo de masa a partir de carga circulante en la celda electrolítica. 10. CRITERIO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA: Esta práctica se evaluará con la entrega del informe en el formato adjunto. Asimismo, el docente evaluará el pre-informe correspondiente, realizado en el cuaderno de laboratorio, que debe incluir el procedimiento, un mapa conceptual del marco teórico, unas fichas de seguridad cortas, así como también los datos obtenidos de la práctica. El docente estará en libertad de realizar un quiz o evaluación corta antes de empezar la práctica, acerca del contenido de esta guía de laboratorio. UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 7 de 11 INFORME N° 9 1. INTEGRANTES:____________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2.2 Objetivos Específicos _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 8 de 11 3. DATOS TOMADOS EN EL LABORATORIO (Valor 1,0 puntos): Reacciones estudiadas en el laboratorio Plantee en la tabla la reacción redox y describa los fenómenos fisicoquímicos ocurridos en la celda galvánica (Batería) y la electrodeposición durante el experimento; cambios en coloración, obtención de precipitados, etc. La columna para Reacción Redox tiene que llenarse con las ECUACIONES QUIMICAS que debe investigar vía electrónica o bibliográfica. Experimento Reacción Redox (Investigar) Descripción antes, durante y después de cada experimento Celda Galvánica Electrodeposición Cualquier observación que no se relacione con la deposición del cobre debe reportarla y explicar en que medida afecta a la corriente medida. 4. CALCULOS (Valor 1,0 puntos) 4.1 Resultados de la Electrodeposición Tener en cuenta que el Cobre en esta reacción produce 2 moles electrones por cada mol de Cu. Calcular el % de error en cada caso, teniendo en cuenta que este corresponde al valor teórico. Comparar en los dos casos el N° de electrones circulante en la celda y la masa de cobre obtenida. Tabla 4.1 Datos obtenidos en la práctica Masa (g) de la Puntilla (antes) Masa (g) de la Puntilla (después) Intensidad (A) de corriente circulante en la celda: Tiempo (s) UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 9 de 11 4.2. Realice todos los cálculos necesarios para completar la tabla 4.2.1. Tabla 4.2.1. Resultados obtenidos Cálculo a partir de la masa electrodepositada Masa de Cobre Mol de Cu (MM = 63,546 g/mol) Mol de electrones por mol de Cu (2e-/mol) Carga (C) Cálculos a partir del amperaje (Uso del Multímetro) Carga (C) Mol de electrones por mol de Cu (2e-/mol) Mol de Cu (mol) Masa de Cu (g) (MM = 63,546 g/mol) % de error relativo de la masa de cobre* *Asuma que el valor TEÓRICO corresponde a la masa de cobre que se debió electrodepositar según la carga (C) consumida durante el tiempo de la reacción, y el valor EXPERIMENTAL la masa de cobre que se deposito durante el tiempo que se mantuvo cerrado el circuito para la electrodeposición. UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 10 de 11 5. ANALISIS DE RESULTADOS (Valor 2,0 puntos) . 6. CONCLUSIONES (Valor 1,0 puntos) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica No. 9. Reacciones Redox. Aplicación y Electroquímica El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 11 de 11 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7. BIBLIOGRAFÍA (Obligatoria) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
Compartir