PRAKTIKA KIMIKA 4

7/30/2019 PRAKTIKA KIMIKA 4

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López Díaz Leonel 1CM6

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Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica I.C.E

LABORATORIO DE QUÍMICA BÁSICA LAB. 2

PRACTICA No. 4

EQUIPO: 2

INTEGRANTES:

BALDERAS MACÍAS OSCAR

MÉNDEZ ROMERO OSCAR JOEL

PERALTA RAMÍREZ CESAR DANIEL

PROFESORA: ARCELIA SAHAGÚN V.

FECHA DE REALIZACIÓN: 12/SEP./2011





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PRACTICA No 4 ELECTROQUÍMICA

OBJETIVO:

El alumno aplicará los conocimientos de Electroquímica, para obtener un electro depósitlos materiales proporcionados en el laboratorio de Química.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS:

ELECTROQUÍMICA: Es la rama de la química que estudia la transformación entre lquímica y la energía eléctrica es decir las reacciones químicas que se dan en la interfacconductor eléctrico y un conductor iónico pudiendo ser una disolución y en algunos cespeciales, un sólido.

La electroquímica estudia las reacciones químicas producidas por acción de la corriente (electrólisis) así como la producción de una corriente eléctrica mediante reacciones qu(pilas, acumuladores), en pocas palabras, es el estudio de las reacciones químicas que pefectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrievoltajes.

Los conductores más importantes son los del tipo electrolíticos, es decir los electrolitos; distinguen de los conductores electrónicos, como los metales por el hecho de que el pauna corriente eléctrica va acompañada por el transporte de materia.

Cuando pasa una corriente eléctrica a través de un conductor electrolito, el transpormateria se manifiesta en las discontinuidades del sistema. Por ej., si en una disolucióndiluida en un ácido se sumergen dos alambres, preferentemente de platino, unidos a los 2de una batería voltaica que actúa como fuente de corriente, se desprenden en los alaburbujas de hidrogeno y oxigeno respectivamente, si la disolución electrolítica contuviesal de cobre o plata se liberaría el metal correspondiente en lugar de hidrogeno.

Las reacciones químicas donde se produce una transferencia de electrones entre molécconocen como reacciones redox, mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los pque generan electricidad o en caso contrario, es producido como consecuencia de ella.

REACCIONES REDOX: El redox son las reacciones de transferencia de electron transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y





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La corrosión puede ser mediante una reacción química de oxido-reducción en laintervienen dos factores: La pieza manufacturada y el ambiente

CONDUCCIÓN ELÉCTRICA: La corriente eléctrica representa transferencia de cargapuede conducir a través de metales, electrolitos líquidos puros (sales fundidas) o de disolque contengan electrolitos. El primer tipo de conducción recibe el nombre de condumetálica, la cual comprende el flujo de electrones sin que los átomos del metal tengamovimiento semejante y sin cambios evidentes en el metal. La conducción iónica o electes la conducción por corriente eléctrica por movimiento de iones a través de una disolude una liquido puro. Los iones con carga positiva viajan hacia el electrodo negativo, eque los iones negativos lo hacen hacia el electrodo positivo.

ELECTRÓLISIS: Es la descomposición de un electrólito al hacer pasar una corriente través de él, generando diversos cambios químicos. Después del proceso de electrócompuesto quedará divido en sus distintos elementos. También se puede decir quereacciones de Oxido - Reducción endotérmicas que se producen al establecer una diferepotencial eléctrico entre dos electrodos. La diferencia de potencial la obtendremos de uexterna. El electrodo donde se produce la reducción (ganancia de electrones), se dencátodo (donde van los cationes al ser electrodo negativo). El electrodo donde se produoxidación se denomina ánodo.

Los electrodos son superficies en las cuales tiene lugar las semirreacciones de oxidreducción y pueden o no participar en las reacciones. Los que no reaccionan reciben el n

de electrodos inertes y sin importar si es una celda electrolítica o voltaica, los electroidentifican de la siguiente manera:

CÁTODO: Se define como el electrodo donde ocurre la reducción, al igual que una espeelectrones.

ÁNODO: Es el electrodo donde ocurre la oxidación, al igual que una especie pierde elect

En la electrólisis intervienen dos conductores, que establecen la corriente, y la sustanciaatravesada, a la que se denomina electrólito. Los cambios más usuales son la descomposelectrólito o las sustancias disueltas en él, la disolución de uno de los electrodos en el eleo la deposición de sustancias del electrólito en uno de los electrodos. La electrólisis senormalmente empleando corriente continua y los efectos que se producen en el ánodomuy diferentes de las que se producen en el cátodo.

Sabemos que la conducción de la energía eléctrica en el electrolito se realiza mediante toiones presentes, la cantidad de corriente eléctrica que cada ion transporta depende de su



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de la velocidad con que se mueven, además las cantidades de nuevas sustancias formadaelectrodos dependen de esta cantidad de electricidad, todo esto está regido por las leyeElectrolisis de Faraday (1883).

Leyes de Faraday

1ª Ley de Faraday: "La masa depositada por electrolisis es directamente proporcional a lade electricidad utilizada".Electrizando diversas disoluciones utilizando electrodos adecuados, Faraday experimentalmente, a la conclusión de que la relación carga/masa es constante paraelemento:

Como: Q = I·t, la masa depositada en un electrodo es:

2ª Ley de Faraday: "Cuando varias células electrolíticas montadas en serie, provistas de einertes, son atravesadas por la misma cantidad de electricidad, las cantidades de sudepositadas en cada electrodo, son proporcionales a los equivalentes químicos de las sudepositadas".

Electrólisis de una disolución acuosa: En cualquier proceso electrolítico debe producioxidación en el ánodo y una reducción en el cátodo. No obstante, estas reacciones nonecesariamente la de oxidación de los iones negativos y la reducción de los positivos p

en la disolución. En una disolución acuosa, tanto el agua como los electrodos puedeoxidados o reducidos.



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DESARROLLO EXPERIMENTAL:

Material:

-1 celda de acrílico transparente.-1 ánodo de Níquel.-1 cátodo de Cobre.-1 material poroso.-1 Amperímetro de 0 a 3 Amperes.-1 fuente de poder de 0 a 20 Volts.-2 pares de conexiones con caimanes.-1 mechero de Bunsen, anillo y tela con asbesto.-1 franela.-1 pinzas largas.-1 pinzas para vaso de precipitados.-1 termómetro.-1 vaso de precipitados de 250 cc.-1 vaso de precipitados de 500 cc.

Reactivos:-Solución de -Solución de -Agua destilada

PROCEDIMIENTO

Primera parte.

1. Instalar la cuba sin solución, colocando el ánodo dentro de la misma.

2. Preparar las muestras de cobre: el decapado se realiza introduciéndolas en la solu(1:1). Realizar esta operación con precaución y utilizando las pinzas larga

manipular las muestras.

3.

Lavar las muestras con agua destilada y secarlas con una franela.4. Preparar la solución de Sulfato de Níquel( ) calentandola en un vaso de

precipitados a una temperaturqa de 60 °C. Al alcanzar la temperatura, retirarla cpinzas y vaciarla en la cuba de acrílico.



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5. Introducir la primera muestra de Cobre (cátodo), e inmediatamente colocar conexiones de imanes en el lugar correspondiente. (Ver figura)

6. Hacer pasar corriente eléctrica durante 20 segundos, con un voltaje de 6 vdesconectar después de transcurrido el tiempo indicado.

7. Repetir 2 veces más la experiencia del punto 6 (observar y tomar nota), al términcada experiencia apagar la fuente de poder.

Segunda parte.

1. Preparar una muestra de Cobre como en la primera parte.

2. Acercar la muestra aproximadamente a 1 pulgada de separación con el ánodo, hacepasar la corriente eléctrica durante 20 segundos y un voltaje de 6 Volts (observar y tomar nota), después extraer la muestra de la solución. Observar y tomar nota. ALTERMINAR APAGAR LA FUENTE. (Ver figura)



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Tercera parte.

1.

Instalar la cuba como la primera parte (ánodo y cátodo en su lugar).2. Instalar al centro de la cuba y dentro de la solución caliente el material poroso. Y

posteriormente hacer pasar una corriente eléctrica de 6 Volts durante 30 segundos,observar y tomar nota, al terminar apagar la fuente de corriente. (Ver figura)

3. Dejar todo el material y vaciar la solución de la cuba (sulfato de Níquel) al vaso deprecipitados de 500 cc.

CUESTIONARIO:1. ¿Qué se requiere para que exista depósito en el cátodo?

Se necesita que haya un paso de corriente eléctrica a través de la solución electrolpara los iones los cuáles se depositan en el cátodo, estos iones son los que se despdel ánodo también llamado ánodo de sacrificio que es el que se oxida, el flujo deelectrones se da por el paso de corriente eléctrica a través del electrolito o la soluci



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2. Escriba las reacciones que se llevan a cabo en los electrodosNi+1e-→ Ni se oxidaCu→ Cu+1e- se reduce

3. ¿Qué función tiene la Fuente de Poder en la práctica?Suministrar un potencial a la solución para que el ánodo se pueda ionizar y se oxpermitiendo el flujo de electrones al cátodo.

4. El paso de un faradio ¿Qué ocasiona?Un cambio químico en la electrólisis al ver mayor la cantidad, más rápida será laelectrólisis.

5. ¿Qué efecto tiene el acercar el cátodo al ánodo?La ionización ocurre con un poco más de velocidad, debido a que se encuentran mcerca el ánodo del cátodo, por lo tanto, la distancia que recorren los electrones de uelectrodo al otro es menor.

6. ¿Qué efecto de logra al introducir un material poroso en el centro de la solución(separando el ánodo y el cátodo)?Retrasa el efecto porque el material poroso no deja que la sustancia circule.

7. ¿Cuál es la diferencia entre una celda electrolítica y una celda galvánica?La celda electrolítica suministra energía al electrolito para que haya una reacciónquímica, y en la celda galvaniza se obtiene energía eléctrica a partir de una reaccióquímica.

8. ¿Por qué se requiere hacer un decapado previo en las muestras?Es necesario para que el recubrimiento se adhiera mejor y tenga una mayor durabilpues estará libre de grasas e impurezas.

9. ¿Cuál es el efecto de la concentración de la solución en la parte experimental?

Si el electrolito está más concentrado la reacción se hará con mayor intensidad y m tiempo.



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OBSERVACIONES:

En la práctica realizada se observó el efecto de recubrimiento de un metal en este caso elniquelado a una placa de cobre y se pudo apreciar que al estar distantes los electrodos, el de niquelado se llevaba con menos eficacia después de acercar más los electrodos el niquobtenía en menos tiempo.

CONCLUSIONES:

Los factores que se puede deducir que influyeron en la práctica fueron: el tiempo que infdirectamente con el voltaje en la muestra del niquelado que se hizo a las placas de cobre pelectrólisis.

También se pudo comprobar que cuando a la concentración del electrolito se le puso elmaterial poroso este tardo mas en hacer efecto en comparación de las anteriores por lo quorden en tiempo de mayor a menor fue; distancia larga con material poroso de por mediodonde la reacción presentó mayor rapidez fue cuando el ánodo y el cátodo estuvieron ceruno del otro.

BIBLIOGRAFIA:

-QUIMICA GENERALRALPH S. BECKER, WAYNE E. WENTWORTHPAGS: 543-576

-QUIMICA LA CIENCIA CENTRAL 5ª EDICIONBROWN LEMAYPAGS: 789-799

-Introducción a la ingeniería electroquímicaF COEURET PAG. 9

-QUIMICA NOVENA EDICIONRaymond ChangPAGS. 765-789

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