La electroqumica

I. INTRODUCCION:En este laboratorio abordaremos la interaccin entre la energa elctrica y la energa qumica en estos procesos.Los procesos de cromado, plateado, niquelado, obtencin de metales puros por electrorrefinacion y obtencin a gran escala del NaOH, etc.Los fenmenos electroqumicos se llevan a cabo en celdas electroqumicas denominadas electrolticas y galvnicas. En la primera se efecta el proceso de electrolisis y en el segundo un proceso redox espontaneo que origina corriente elctrica.

II. OBJETIVOS: Estudiar el aspecto cuantitativo de la electrolisis haciendo uso de las leyes de Faraday. Conocer las instalaciones de circuitos apropiadas para medir y obtener las constantes electroqumicas de los metales, regular el pasaje de la corriente necesaria para llevar acabo la ELECTROLISIS. Conocer las leyes de Faraday para poder relacionar la cantidad de carga elctrica con la cantidad de sustancia producida en los electrodos.

III. FUNDAMENTO TEORICO:Electroqumicaes una rama de la qumica que estudia latransformacinentre la energa elctrica y la energa qumica. En otras palabras, las reacciones qumicasque se dan en la interfase de unconductor elctrico(llamadoelectrodo, que puede ser unmetalo unsemiconductor) y un conductor inico (elelectrolito) pudiendo ser unadisoluciny en algunos casos especiales, un slido. Si una reaccin qumica es conducida mediante unadiferencia de potencialaplicada externamente, se hace referencia a unaelectrlisis. En cambio, si la cada de potencial elctrico es creada como consecuencia de la reaccin qumica, se conoce como un"acumulador de energa elctrica", tambin llamadobateraocelda galvnica.Las reacciones qumicas donde se produce una transferencia de electrones entre molculas se conocen comoreacciones redox, y su importancia en la electroqumica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella.En general, la electroqumica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones deoxidacinyreduccinencontrndose separadas, fsicamente o temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito elctrico. Esto ltimo es motivo de estudio de la qumica analtica, en una subdisciplina conocida comoanlisis potenciomtrico.Lasleyes de Faraday de la electrlisisexpresan relaciones cuantitativas basadas en las investigacioneselectroqumicaspublicadas porMichael Faradayen 1834. Enunciado de las leyesVarias versiones del enunciado de las leyes se pueden encontrar en los libros de texto y la literatura cientfica. La ms utilizada es la siguiente: 1aley de Faraday de la electrlisis- La masa de una sustancia alterada en unelectrododurante laelectrlisises directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida a este electrodo. La cantidad de electricidad se refiere a la cantidad decarga elctrica, que en general se mide enculombios. 2aley de Faraday de la electrlisis- Para una determinada cantidad de electricidad (carga elctrica), la masa de un materialelementalalterado en un electrodo, es directamente proporcional alequivalente del elemento. El peso equivalente de una sustancia es sumasa molardividido por un entero que depende de la reaccin que tiene lugar en el material.Forma matemticaLa ley de Faraday en la forma moderna:

Dnde:m=es la masa de la sustancia producida en el electrodo (engramos),Q=es la carga elctrica total que pas por la solucin (enculombios),q=es la carga del electrn = 1.602 x 10-19culombios por electrn,n=es el nmero de valencia de la sustancia como ion en la solucin (electrones por ion),F=qNA= 96485 Cmol-1es laConstante de Faraday,M=es la masa molar de la sustancia (en gramos pormol), yNA=es elNmero de Avogadro= 6.022 x 1023iones por mol.I=es la corriente elctrica (en amperios)t=es el tiempo transcurrido (en segundos)

IV. EQUIPOS Y MATERIALES:

sulfato de cobre llave lijada trozo de cobre fuente de corriente continua vaso precipitado

V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:Primero: En un vaso precipitado echamos 200 ml de sulfato de cobre.

Segundo: Lijamos una llave, la limpiamos y luego anotamos su peso inicial en la balanza.Tercero: Luego usamos como electrodos al cobre y a la llave ya limpia.

Cuarto: Luego la fuente electroltica la conectamos a una fuente de corriente continua de 12 v y esperamos 15 min para ver qu es lo que ocurre.

VI. CALCULOS EXPERIMENTALES Y TABULACION DE DATOS:Masa de la llave: 2.5 gr.Masa de la llave despus de la electrodeposicin: 2.7 gr.Variacin de la masa: 2.5 -2.3=0.2 gr.Esto quiere decir que en la llave se deposit 0.2 gramos de Cu.

VII. CUESTIONARIO:

1.) Qu es la electrodeposicin?La electrodeposicin es un procedimiento electroqumico mediante el cual se logra cubrir una pieza con una fina capa de determinado metal. Para lograrlo se sumerge la pieza a cubrir en una solucin electroltica que contiene los iones del metal que formar la capa.La pieza se pondr en contacto con una fuente de corriente continua y con un electrodo que cumplir la funcin de nodo, cediendo electrones para que los iones metlicos en solucin se reduzcan y se depositen sobre la pieza, que cumple la funcin de ctodo. De esta manera se obtiene el recubrimiento metlico en la pieza.

2.) Qu es una celda galvnica?Las celdas galvnicas producen energa elctrica a partir de ciertas reacciones qumicas. Esta celda est formada por dos electrodos y, al igual que en la celda electroltica, la reduccin ocurre en el ctodo y la oxidacin en el nodo, pero difiere de ella, en que el ctodo y el nodo estn, cada uno, en soluciones diferentes, ya que es esta celda la solucin de iones Zn+, se encuentra separada de la solucin que contiene iones Cu+, por medio de una barrera porosa a travs de la cual pueden difundirse los iones. Esta separacin se hace, porque de esta forma es que se obtendr la electricidad.La reaccin se lleva a cabo hasta que se cierra el interruptor que se encuentra en el circuito externo. La electricidad que se produce es suficiente para encender una lmpara. El electrodo de Zn pierde electrones, convirtindolo en nodo y ocurriendo oxidacin. El electrodo de Cu se convierte en ctodo debido a que gana electrones, ocurriendo la reduccin.es una sustancia conductora llamada electrolito. A su vez, cada semicelda est constituida por un electrodo metlico y una solucin de una de las sales del metal.

VIII. CONCLUSIONES: La masa desprendida en un electrodo de una solucin es proporcional a la cantidad de electricidad que est pasando. Cuando se prepara las soluciones se debe tener cuidado de hacerlo en recipientes bien limpios, pues el potencial vara con la concentracin. Tambin hay que tener en cuenta que si el objeto a recubrir tiene una superficie intrincada, la capa formada ser ms gruesa en algunos puntos y ms finaenotros.

IX. BIBLIOGRAFIA:

www.wikpedia.com www.monografias.com Qumica general- RAYMUND CHANG Qumica- anlisis de principios y aplicaciones- edt. Lumbreras