Laboratorio N° 03 - EQIA (2)

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3.- CALOR DE REACCION Y TRABAJO ELECTRICO 
 
3.1.- Objetivos 
Determinar el calor de reacción liberado por una reacción electroquímica 
Convertir el calor de reacción en trabajo eléctrico, medido como caída de potencial o de voltaje, 
usando una celda electroquímica galvánica 
3.2.- Marco Teórico 
Una reacción química como: 
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s), 
resulta ser una reacción electroquímica porque procede por la transferencia de electrones 
(ganancia y perdida) y por tanto, también es una reacción redox. 
Una reacción redox, está hecha de dos semi-reacciones, una de oxidación y otra de reducción; así: 
Oxidación: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e- 
Reducción: Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) 
Si consideramos el modo de cómo los electrones son transferidos desde un reactante al otro, 
entonces es posible señalar que la reacción electroquímica puede liberar calor si la transferencia de 
electrones se da directamente, para ello solo se requiere que los reactantes se mezclen entre sí en 
un recipiente cualquiera, en este caso un calorímetro; pero si la transferencia de electrones se da 
desde un reactante hacia el otro mediante un conductor eléctrico, entonces el flujo de electrones a 
través del conductor eléctrico generará un flujo de corriente y por tanto trabajo eléctrico, ello será 
posible si la reacción electroquímica toma lugar en una celda electroquímica del tipo galvánica. 
Para cuantificar el calor de reacción liberado por la reacción dentro del calorímetro, necesitamos 
emplear las siguientes ecuaciones: 
Q = m Cp ∆T 
∆Ho = Q / n 
Para cuantificar el trabajo eléctrico desarrollado por la reacción en la celda, como caída de 
potencial o potencial de celda, empleamos la ecuación: 
Eocelda = - ∆Ho / ne- F 
3.3.- Parte Experimental 
1.3.1.- Requerimientos 
• Solución de CuSO4, 1 mol dm-3 
• Solución de ZnSO4, 1 mol dm-3 
• Solución de KNO3, 10% 
• Zinc en polvo, 6g 
• Láminas o varillas de cobre y zinc (electrodos) 
• Vaso de poliestireno 
• Termómetro 
• Conductores eléctricos 
• Multitester (voltímetro) 
• Material de vidrio 
3.3.2.- Procedimiento 
A) Determinación de calor de reacción 
• Transferir 25 cm3 de solución CuSO4 a un vaso de poliestireno, usando pipetas volumétricas. 
• Pesar 6 g de zinc en polvo 
• Sumergir el termómetro en la solución de CuSO4 y agitar moderadamente la solución 
durante todo el experimento. 
• Registrar la temperatura de la solución CuSO4, desde 0 min hasta 2.5 min, cada 0.5 min. 
• Cuando el cronometro registre 3 min, agregar de golpe los 6g de zinc 
• Continuar registrando la temperatura para 3.5 min, hasta los 9.5 min, cada 0.5 min. 
• Construir una Tabla para registrar los datos experimentales 
• Plotear la temperatura en grados centígrados contra el tiempo en minutos y determinar el 
cambio de temperatura. 
B) Conversión de calor de reacción en trabajo eléctrico 
Construir la celda electroquímica siguiente: 
Zn(s) | Zn2+(aq) || KNO3(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s) 
Unir el electrodo de Zinc con el multitester (use un conductor de color negro) y éste con el 
electrodo de cobre (use un conductor de color rojo) 
Seleccione en el multitester la versión de voltímetro y proceda a registrar el voltaje medido en este 
instrumento. 
3.4.- Resultados 
Usar figuras (FIg. 1, Fig. 2, …) y Tablas (Tabla 1, Tabla 2, …) para reportar los resultados 
3.5.- Discusión 
Levante un comentario crítico sobre los resultados obtenidos 
3.6.- Conclusiones 
3.7.- Referencias o Bibliografías