fpe- practica 1
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8/11/2019 Fpe- Practica 1
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Universidad nacional Autónoma de México
Facultad de Química
Práctica número 1: Migración de iones
durante una electrólisis.
Fundamentos de Procesado
Electrometalúrgico
Profesora: Vianey Torres Mendoza
Alumno: Callejas Canseco Pedro Arturo
Fecha: 19 de Agosto de 2014
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Objetivos:
Identificar dentro de un sistema electrolítico: el ánodo, cátodo y la polaridad de
cada uno.
Observar si existe movimiento (migración de una o más especies iónicas al paso de
una corriente e identificarlas mediante cambios físicos (coloración del electrólito).
Procedimiento experimental:
1. Preparar tres soluciones: a) 50 mL de solución de CuSO4 H2O a 0.1 mol/L.
b) 50 mL de solución de K2Cr2O7 a 0.1 mol/L.
c) 250 mL de solución de H2SO4 a 10% v/v
2. Mezclar las soluciones de K2Cr2O7 y CuSO4 H2O en un vaso de precipitados.
3. Calentar esta mezcla hasta llegar a 75 °C
4. Vertir los 4.5 gramos de agar, manteniendo temperatura agitación
5. Después colocarla en el tubo de U, antes de que gelifique, en caso de que suceda
esto, colocar en agua caliente.
6. Después de haber colocado la mezcla en el tubo de U, ponerlo en un baño de agua
fría para la gelificación del mismo
7. Colocar la solución de H2SO4 en el tubo de U
8. Colocar los electrodos de grafito en el tubo de U
9.
Instalar fuente de poder y conectar a los electrodos de grafito.
10. Posteriormente aplicar un potencial eléctrico de 15 V.
11. Analizar lo sucedido después de 15 minutos, observando lo que sucede en el tubo
de U.
Resultados y análisis.
A continuación se mostrarán los cálculos necesarios para la preparación de las
disoluciones empleadas durante la práctica:
Solución al 10% v/v de H2SO4:
Solución de K2Cr2O7 a 0.1 mol/L
( )
Solución de CuSO4 H2O a 0.1 mol/L
( )
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Ahora se muestran las fotografías de nuestra celda electrolítica antes y después de haber
aplicado el potencial eléctrico:
Ilustración 1: Celda electrolítica antes de someter el potencial eléctrico
Ilustración 2: Celda electrolítica después de someter un potencial eléctrico
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En la siguiente fotografía se muestran las disoluciones de K2Cr2O7 y CuSO4 H2O:
Al analizar nuestro tubo de U podemos observar que el catión Cu2+
se colocó de lado
izquierdo, esto se puede afirmar debido a la coloración azul que presentaba el CuSO4 al
prepararla. Por consiguiente el anión Cr2O7 se coloca de lado derecho de nuestro tubo de
U, teniendo como criterio la coloración de la solución de K2Cr2O7. Es importante
mencionar que en el cátodo también se puede observar la presencia de Cu0 que se
empezaba a depositar en el electro de grafito, esto se observó como una delgada capa de
color café.
Al saber que los cationes migran hacia el catión y los aniones hacia el anión, podemos
tomar esta característica para definir nuestro sistema. Aunque esto lo podemos confirmar
por medio de la reacción de electrólisis del agua.
Se llegó a la idea de que sucedía esta reacción porque nosotros sabemos que nuestro
disolvente era el agua, además de que al momento que se lleva a cabo la reacción se pudo
observar que en ambos lados de la celda presentaban burbujas. La última evidencia que se
trate de esta reacción es que la electrolisis del agua no es un proceso espontaneo necesita
de un potencial eléctrico.
Las reacciones que se llevan a cabo en nuestra celda electroquímica son las siguientes:
Reacción de oxidación: Todas las reacciones de oxidación se
llevan a cabo en el ánodo.
Reacción de oxidación: . Todas las reacciones de
reducción se llevan a cabo en el cátodo.
Como reacción global de nuestro sistema tenemos la siguiente:
Ilustración 3: Solución de CuSO4 H2O (lado izquierdo) y
solución de K2Cr2O7 (lado derecho)
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Por lo cual podemos asegurar que de acuerdo a la ilustración 2 que muestra nuestro
sistema después de haber acabado la reacción que el cátodo se presenta de lado izquierdo
donde se puede observar la presencia de Cu2+
, hidrógeno y por medio de la electrólisis del
agua iones OH-. El ánodo está de lado derecho y se encuentran presentes el oxígeno, el
ion Cr2O7 e iones H+ provenientes de la electrólisis del agua.
Otro factor que puede comprobar nuestros resultados, es el analizar el pH de nuestra
celda debido a que en el ánodo presenta iones H+ puede encontrarse un pH menor, de
esta manera sucedería lo contrario en el cátodo con la presencia de iones OH- presentado
un pH más elevado.
Conclusiones:
Nuestro sistema es una celda electrolítica donde se puede llevar a cabo la
electrólisis del agua.
El pH muestra diferencias comparando ambos lados de la celda, debido a la
presencia de iones H+ y OH-.
El cátodo se presenta de lado izquierdo del tubo de U donde se puede observar la
presencia de Cu2+
, H2 y OH-. Presentando una polaridad negativa.
El ánodo está de lado derecho y se encuentran presentes el O2, Cr2O7 y H+.
Presentando una polaridad positiva.
Bibliografía:
1. Bockris, John O’ M. Electroquímica Moderna. Volumen 1. Editorial Reverté. 1978.
España.
2. Más allá de la herrumbre. Genescá Joan. Fondo de Cultura Económica. 1986.
México.