Laboratorio de Fisicoquimica II Electroquimica

7/26/2019 Laboratorio de Fisicoquimica II Electroquimica

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MI13LFQII

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DESAN MARCOS

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICOQUIMICA

TEMA ELECTROQUMICA

PROFESOR TORRES FRANCISCO

ALUMNOS

ALVARADO VILELA

ALEXANDRA

ICANAQU ESPINAL POOL

FECHA DE REALIZADO 25-05-2016

FECHA DE ENTREGA 02-06-2016

Ciudad Universitaria

Laboratorio de


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PRCTICA N 14 ELECTROQUIMICALABORATORIO DE FIICOQU!MICA II

TALA DE CONTENIDOS

TALA DE CONTENIDOS"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1

INTRODUCCI!N""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#

RESUMEN""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""$

O"ETIVOS""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""%

#RINCI#IOS TE!RICOS"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""%

#ROCEDIMIENTO E$#ERIMENTAL"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""11

TAULACI!N DE DATOS"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1&

Tab%a &1' Co(di)io(e* de %aboratorio""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1&

Tab%a &+' Dato* e,-erie(ta%e*"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1&

Tab%a &3' Dato* te/ri)o*""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1'

Tab%a &0' Re*%tado* 2 -or)e(tae* de error""""""""""""""""""""""""""14

C4LCULOS Y E"EM#LOS DE C4LCULOS"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1#

a5 Ca%)%o de% -ote()ia% te/ri)o %a e)a)i/( de Ner(*t 2

)o()e(tra)io(e*."""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1#

b5 Ca%)%o de% -ote()ia% te/ri)o %a e)a)i/( de Ner(*t 2

a)ti6idade* de %o* io(e*.""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1(

)5 Le2 de Farada27 )a%)%ar %a a*a de 8idr/9e(o %iberado e( e%

):todo."""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 1$

AN4LISIS Y DISCUSI!N DE RESULTADOS"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""1)

CONCLUSIONES""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" &*

RECOMENDACIONES"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""&1

ILIOGRAF;A""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""&&

A#


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INTRODUCCI!N

E,e-tr./u0i-a2 es una 3arte de ,a /u0i-a /ue trata de ,a re,a-inentre ,as -.rrientes e,5-tri-as 6 ,as rea--i.nes /u0i-as2 6 de ,a-.nversin de ,a ener70a /u0i-a en e,5-tri-a 6 vi-eversa" En unsentid. 8s a3,i.2 ,a e,e-tr./u0i-a es e, estudi. de ,asrea--i.nes /u0i-as /ue 3r.du-en e9e-t.s e,5-tri-.s 6 de ,.s9enen.s /u0i-.s -ausad.s 3.r ,a a--in de ,as -.rrientes .v.,ta:es"

E, estudi. de ,.s 3r.-es.s e,e-tr./u0i-.s s.n rea--i.nes red.; end.nde ,a ener70a ,i2 . ,a e,e-tri-idad seuti,i?a 3ara indu-ir una rea--in /u0i-a n. es3.nt8nea=e,e-tr,isis>" A


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RESUMEN

En e, 3resente in9.re -u6. . -.n unas.,u-in de -.n-entra-in :a de nO4" Asiis.2 se ,,ev a -a n. 9ue e;a-ta"

+RUPO C '


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Fina,ente se ,,e7a a ,a -.n-,usin /ue2 en una -e,da 7a,v8ni-a aen.r -.n-entra-in de una de ,as s.,u-i.nes2 e, 3.ten-ia, ser8en.r 6 3ara ,a -e,da e,e-tr.,0ti-a2 a a6.r a3era:e ,a asa desustan-ia ser8 a6.r 6 e, tie3. en /ue se de.rar8 en des3,a?ar

un deterinad. v.,uen ser8 en.r"

O"ETIVOS

E, estudi. de ,a e-ua-in de Nernst a3,i-ada a ,a -e,da 7a,v8ni-a

n n& Cu& Cu a di9erentes -.n-entra-i.nes"

E, estudi. de ,a Le6 de Farada6 3ara ,a e,e-tr,isis de, a7ua"

#RINCI#IOS TE!RICOS

ELECTROLISIS: E,e-tr.,isis2 3arte de ,a /u0i-a /ue trata de ,a

re,a-in entre ,as -.rrientes e,5-tri-as 6 ,as rea--i.nes /u0i-as2 6de ,a -.nversin de ,a ener70a /u0i-a en e,5-tri-a 6 vi-eversa" En

un sentid. 8s a3,i.2 ,a e,e-tr.,isis es e, estudi. de ,as

rea--i.nes /u0i-as /ue 3r.du-en e9e-t.s e,5-tri-.s 6 de ,.s

9enen.s /u0i-.s -ausad.s 3.r ,a a--in de ,as -.rrientes .

v.,ta:es"

ELECTROQUMICA

+RUPO C 4


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Las -e,das e,e-tr./u0i-as se usan 3rin-i3a,ente -.n d.s nesG a>

-.nvertir ener70a /u0i-a en e,5-tri-a2 6 -.nvertir ,a ener70a

e,5-tri-a en /u0i-a" En ,as 3i,as se-as -.unes 6 en e, a-uu,ad.

de 3,.. se tiene -.nvertid.res de ener70a /u0i-a en e,5-tri-a2ientras /ue en ,a -ar7a de ,a Cu& n&=a-> Cu=s>

i se divide esta e-ua-in en d.s seirrea-i.nes2 ent.n-es se

tieneG

Zn(s) Zn2+(ac) + 2e -

Cu& &e Cu=s>

e .


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C.nsidere ,a rea--in red.; de, ti3.

aA

/G -ar7a2 / H I ; t

Ree3,a?and. en ,a e-ua-in =1>G

m=(PE)It96500 C

DndeG PEG 3es. e/uiva,ente

+RUPO C (


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IG Intensidad de -.rriente e,5-tri-a

TG tie3. en se7und.s

o SEGUNDA LEY DE FARADAY

SLa ra?n de ,as asas de ,as di9erentes sustan-ias ,i


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%" Des-.ne-tar ,.s -ir-uit.s2 a3a7ar" Rea,i?ar e, is. 3r.-es. 3ara ,ass.,u-i.nes 3re3aradas en 1"

LEY DE FARADAY

1" C.,.-ar &** , de NaO 4N en un vas. de * L2 -.ne-tar ,a


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#re*i/(ato*=>ri)a

?@95Te-eratra ?C5

@edad re%ati6a?B5

$#( && )(

Tab%a &+' Dato* e,-erie(ta%e*

a) Generador electroqumico de energa (Celda galvnica):

Te-eratraCo()e(tra)i/( de CSO0

Co()e(tra)i/(de (SO0

#ote()ia%e,-erie(ta%

&4C *"1M *"1M 1"*$ K

&4"#C *"*1M *"1M 1"*( K

C *"**1M *"1M 1"*4 K

b) Ley de Faraday (Celda electrolquica)

Tabla 2.2. Ley de Faraday para la electrli!i! del agua

I(te(*idad .0 A

Vo%tae 0 V

Vo%e( de*a%oado 1 L

Te-eratra de %a#era

+ C

Tie-o ?t15 + *

Tie-o ?t+5 +1 *

Tie-o ?t35 + *

Tab%a &3' Dato* te/ri)o*

a) Tabla ".#. Con!tante! para Ley de Faraday y $ern!t

+RUPO C )


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Co(*ta(teU(i6er*a% de %o*

9a*e* ?R5.310 " o%H

Co(*ta(te de(er(*t

?(5+

Co(*ta(te deFarada2

?F5JK C

#e*o Ei6a%e(te@idr/9e(o ?#E@5

1

Ma*a o%ar de%8idro9e(o ?M@+5

+ 9Ho%

b) Tabla ".2. %otenciale! Terico! para pila de &aniel!

#ote()ia% E*ta(dar de %a )e%da E 1.1 V

Co()e(tra)i/(de CSO0

Co()e(tra)i/(de (SO0

#ote()ia%te/ri)o

*"1M *"1M 1"1* K

*"*1M *"1M 1"*$ K

*"**1M *"1M 1"4

c) Tabla ".". Coe'iciente! de actividad de lo! ione! para la! !olucione! a 2C

ION CONCENTRACIONCOEFICIENTE DEACTIKIDAD =6>

Zn+2 0.1 0.485

Cu+2 0.1 0.485

Cu+2 0.01 0.749

Cu+2 0.001 0.905

Tab%a &0' Re*%tado* 2 -or)e(tae* de error

+RUPO C 1*


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a) T*+L* ,.#. -cuacin de $ern!t para la Celda galvnica utiliando

concentracione!:

Co()e(tra

)i/( deCSO0

Co()e(tra

)i/( de(SO0

P.ten-ia,teri-. P.ten-ia,e;3erienta, Err.r

*"1M *"1M 1"1* K 1"*$ K &"$'

*"*1M *"1M 1"*$ K 1"*( K *")'

*"**1M *"1M 1"*4 K 1"*4 K *"**

b) T*+L* ,.#. -cuacin de $ern!t para la Celda galvnica utiliando

actividade!:

A)ti6idadde C+

A)ti6idadde (+

P.ten-ia,teri-.

P.ten-ia,e;3erienta,

Err.r

*"*4%# *"*4%# 1"1* K 1"*$ K &"$'

*"**$4) *"*4%# 1"1& K 1"*( K #"'(

*"***)*# *"*4%# 1"1# K 1"*4 K )"#$

c) Celda electroltica/ ma!a de 0idrogeno liberado en el catodo.

+RUPO C 11

Ma*a de**ta()ia?te/ri)a5

Ma*a de**ta()ia

?e,-erie(ta%5

#or)e(taede error

1"&' 7 1.1 0. B


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C4LCULOS Y E"EM#LOS DE C4LCULOS

a5 Ca%)%o de% -ote()ia% te/ri)o ti%ia(do %a e)a)i/(de Ner(*t 2 )o()e(tra)io(e*.

#ote()ia% te/ri)o -ara CSO0 .1M 2 (SO0 .1M'

T H &)# R H %"'14 W.,n H &F H )(#** C

Ree3,a?a.s ,.s dat.s en ,a e-ua-in de Nernst2 ver dat.s enta


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#ote()ia% te/ri)o -ara CSO0 .1M 2 (SO0 .1M'

T H &)#

R H %"'14 W.,n H &F H )(#** C

Ree3,a?a.s ,.s dat.s en ,a e-ua-in de Nernst 6 ,asa-tividades2 ver dat.s en ta


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P H $#( 7K H 1# LT H &)%

M H & mgmmol

R H *"*%&mLatm

mmol K

Ree3,a?and. en ,a EU+I

PV = RTn

(0.995 atm(15 ml(2mg

mmol = m (0.082

mL atm

mmol K(298!

Masate.ri-aH 1"&& 7

C:%)%o de %a a*a e,-erie(ta%'

I H *"4 APE H 1 7e/7t H &%$ sPara ,a 3r8-ti-a se t.ar.n tres tie3.s2 de, -ua,.


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m=(1 geqg ) (0.4 )(282s )

Masae;3H 1"1$ 7

C:%)%o de% -or)e(tae de error

%Error = |1.23 - 1.171.23 |x 100 = 4.8%

+RUPO C 1#


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AN4LISIS Y DISCUSI!N DE RESULTADOS

En ,a -e,da 7a,v8ni-a se .


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CONCLUSIONES

E, 3r.-es. en una -e,da 7a,v8ni-a es e, invers. a e, 3r.-es.

e,e-tr.,0ti-.2 6a /ue en ,a 3riera se uti,i?a ,a ener70a

/u0i-a 3ara trans9.rar,a en ener70a e,5-tri-a 6 en ,a

e,e-tr.,isis se uti,i?a ener70a e,5-tri-a 3ara indu-ir una

rea--in /u0i-a" A, disinuir ,a -.n-entra-in de ,as s.,u-i.nes en ,a -e,da

7a,v8ni-a @a-e /ue disinu6a ,a 9uer?a e,e-tr..tri?

indu-ida" En ,a -e,da de Danie,s ,a redu--in se da en e, e,e-tr.d. de

Cu =8n.d.> a, -a a, 3asar

e, n et8,i-. a i.nes n&

" En una 3i,a 7a,vani-a e, e,e-tr.d. 3.sitiv. =-8t.d.> es d.nde

se da ,a redu--in 6 e, ne7ativ. =8n.d.> d.nde se da ,a

redu--in" Mientras /ue en una 3i,a e,e-tr.,0ti-a e,e-tr.d.

3.sitiv. =8n.d.> es d.nde se da ,a redu--in 6 e, ne7ativ.

=-8t.d.> d.nde se da ,a redu--in

+RUPO C 1$


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RECOMENDACIONES

Para la ley de Faraday se pueden tomar tres tiempos para asi tener un tiempo

promedio, esto puede disminuir los errores al momento de la toma del tiempo.

Realizar cuidadosamente la parte para determinar el peso del hidreno, la pera

de!e !a"arse siuiendo el ritmo del ni#el de la !ureta, ya $ue !a"ar muy r%pido o

muy lento la pera, puede ocasionar una #ariacin en el #olumen $ue se desea

o!tener.

&e"ar $ue pase un minuto sin $ue se cierre la lla#e as' el #olumen de hidroeno

estar% por la manuera pero no har% correr el #olumen de aua en la !ureta.

(l preparar las soluciones se de!en tener recipientes limpios) ya $ue el potencial

#ar'a con la concentracion.

+RUPO C 1%


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ILIOGRAF;A

ATIN P"X"2 SQumica Fsica, Edit.ria, Panaeri-ana2 O-tava

edi-in2 Buen.s Aires &**%2 1*#1 387inas2 Ca30tu,. 1

E/ui,i


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A#


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Priera Le6G La asa de un e,eent. de3.sitada en une,e-tr.d. es 3r.3.r-i.na, a ,a -antidad de e,e-tri-idad /ue3asa a trav5s de ,a s.,u-in de, e,e-tr.,it."

e7unda Le6G Las asas de e,eent.s /ue se de3.sitan en ,.se,e-tr.d.s s.n 3r.3.r-i.na,es a ,.s e/uiva,entes /u0i-.s"

Ee-%o' Farada6 ade8s des-u


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