Instituto politécnico nacionalEscuela superior de ingeniería mecánica eléctrica Ingeniería en comunicaciones y electrónica Practica #4 Electroquímica Equipo 1 Salazar Saucedo Alejandro Roberto Alfaro Maldonado Luis Arturo Flores Barrientos Iván Sarahi cruz Esteva 5 de septiembre de 2013 y por lo tanto de las electroquímicas. con los materiales proporcionados en el laboratorio de Química Marco teórico La electroquímica es una parte de la química que se dedica a estudiar las reacciones asociadas con la corriente eléctrica que circula en un circuito. entre otros. computadoras. Las dos formas de representar las reacciones electroquímicas son: 1) Reacción de reducción A + ne. An-. se llama anión. y cuando A tiene una negativa.y n+ representan los números de carga eléctrica adquiridos por las sustancias A y B (el positivo representa una deficiencia y el negativo un exceso). Algunos dispositivos que funcionan cuando se llevan a cabo reacciones electroquímicas son las pilas o baterías utilizadas en el automóvil. y los superíndices n. teléfonos celulares. n es un número entero que se asocia al equivalente de carga que reacciona con las sustancias A y B. En estas reacciones. La electroquímica es una disciplina muy versátil que puede ayudar a resolver innumerables problemas que van desde dispositivos que funcionan como fuentes alternas de energía (celdas de combustible) hasta unidades de proceso . Cuando B tiene una carga positiva. relojes.ne. No hay que olvidar que la escritura de reacciones químicas. O cuando se hace una electrólisis y se deposita un metal sobre una superficie a partir de su forma iónica (metales disueltos). es una representación de las sustancias que se ponen en contacto con la carga eléctrica para reaccionar y producir una nueva sustancia. se llama catión. y 2) Reacción de oxidación B .→ AnCuando la corriente eléctrica suministra electrones a la sustancia A. A y B representan sustancias químicas. para obtener un electrodeposito.representa a los electrones que se insertan en la sustancia A o se retiran de la sustancia B.Objetivo: El alumno aplicara los conocimientos de Electroquímica. e. Bn+.→ Bn+ Cuando la corriente eléctrica sustrae electrones a la sustancia B. profesor de filosofía natural en la . aparecieron las disertaciones de Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806). donde propuso que el tejido animal tenía una fuerza vital desconocida que activaba los nervios y músculos cuando se tocaban con un metal. Galvani publicó su ensayo titulado De Viribus Electricitatis in Motum Musculari Commentarius. e incluso la explicó como dos tipos de fluido. Otra aplicación importante de la electroquímica se da en el análisis químico. el fluido positivo y el fluido negativo. representado por una letra C en el Sistema Internacional (si) de unidades. se llevan a cabo los trabajos de Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827). Posteriormente. quien descubrió el magnetismo por el paso de una corriente eléctrica. y en su honor se denominó la unidad de carga como el coulomb. quien dictó la ley de la atracción y repulsión electrostática en 1781. pasando por procesos de corrosión. A mediados del siglo xvi. Esto lo demostró innumerables ocasiones utilizando las ancas de una rana muerta e incluso ranas vivas. quien propuso la existencia de “la electricidad animal”. el nombre de Galvani se asoció con el término “galvanizado”. En sus experimentos se pudo constatar que la contracción de los músculos se manifestaba por el paso de una corriente eléctrica. Independientemente de la veracidad de la fuerza vital desconocida. quien construyó el primer generador de electricidad en su natal Alemania. A inicios del siglo xix. platino y oro. En la historia de la electroquímica no se puede dejar de hacer referencia a los primeros científicos que utilizaron la electricidad para sus experimentos. Por otra parte. el francés Charles Françoise de Cisternay du Fay (1698-1739) estableció que la electricidad podía tener dos signos: el positivo y el negativo. El más antiguo de ellos fue William Gilbert (1544-1603). la contribución de Galvani fue determinante en el avance de las neurociencias. que significa la formación de un recubrimiento protector sobre un metal por el paso de una corriente. El primer hecho histórico relacionado con la electroquímica y que trascendió en el estudio de la interacción de la electricidad con las reacciones químicas se atribuye al anatomista y médico italiano Luigi Galvani (1737-1798). seguido de Otto von Guericke (1602-1686).en las plantas de extracción y refinación de metales (celdas de electrólisis). No pasó mucho tiempo para que Benjamin Franklin (1706-1806) contradijera esta teoría y la rebatiera insistiendo en que la electricidad era sólo de un tipo de fluido. creando una protección contra el fenómeno de corrosión de los materiales metálicos. que sólo sirven de soporte para reacciones de oxidación o de reducción. De los sensores potenciométricos se puede menciona el electrodo de pH y los de ion selectivo y en cuanto a los sensores amperométricos se destacan los electrodos inertes de carbón vítreo. donde se hace uso de sensores electroquímicos cuyas mediciones se adquieren como diferencias de voltaje (potenciómetros) o corrientes eléctricas (amperímetros). En honor a Volta. Su fama creció cuando contradijo la hipótesis de Galvani y confirmó que no existe un tipo de electricidad animal. que sirvieron de piedra angular para una serie de definiciones en física y electroquímica. En esta misma época también aparecieron los trabajos de Henry Cavendish (1731-1810).Universidad de Pavia. Es decir. se asignó la unidad de potencial eléctrico al Volt. Al repetir el experimento de Volta. John Willen Ritter (1776-1810) sumergió las terminales de la pila en agua y observó el desprendimiento de burbujas de oxígeno e hidrógeno. en el si de unidades. en realidad. La pila voltaica sirvió también para introducir la idea de la conducción iónica que es un mecanismo de conducción de la electricidad que presentan las sales disueltas en agua. Curiosamente la electricidad generada entre el Cu y Zn se aprovechó para descomponer el agua en sus elementos. uno de los alambres era Cu y el otro era Zn y. Italia. percatándose de que se formaban burbujas de gas. también llamadas electrolitos. cuyos electrodos son precisamente discos de Cu y Zn sumergidos en una solución que contiene iones que transportan la carga eléctrica en solución. Aunque fue casi un siglo después que Arrhenius explicó la disociación de las sales en soluciones acuosas. William Nicholson (1753-1815) quiso determinar las cargas en cada lado de la pila voltaica y por accidente dejó caer agua encima de las conexiones. Para comprobar sus sospechas. la electricidad fluía debido a la diferencia de potencial eléctrico de los dos metales. V. . sino que la electricidad que hacía contraer los músculos de la rana se debía a la composición de los materiales de los cables que se utilizaban a los extremos de las ancas. De hecho el dispositivo utilizado por Volta se conoce como la “pila voltaica”. A este proceso de descomposición del agua por el paso de una corriente eléctrica se le conoce con el nombre de “electrólisis”. quien hizo experimentos de electrólisis cuantitativos para determinar la composición del agua . anillo y tela de alambre con asbesto 1 Franela 1 Pinzas largas I Pinzas para vaso de pricipitados 1 Agitador de vidrio 1 Termometro 1 Vaso de precipitados de 250 cc 1 Vaso de precipitados de 500 cc Reactivos: Solucion de NiSo4. anillo y tela con asbesto 1 mechero.Material: 1 Celda de acrílico transparente 1 Anodo de Niquel 3 Catodos de Cobre Material poroso 1 Amperimetro de 0 a 3 amperes 1 Fuente de poder de 0 a 20 Volts 2 Pares de conexiones con caimane 1Mechero de Bunsen.*6H2O Solucion de H2SO4 (1:1) Agua destilada . Instalar la cuba sin solucion. 2.Procedimiento Primera parte 1. Preparar las muestras de Cobre: el decapado se realiza introduciéndolas en la solucion de H2SO4 (1:1). Preparar la solucion de Sulfato de Niquel (NiSO4*6H2O) calentándola en un vaso de precipitador a una temperatura de 60 0C. Al alcanzar la temperatura. Realizar esta operación con precaucion y utilizado las pinzas largas para manipular las muestras 3. Lavar las muestras con agua destilada y secarlas con la franela 4. colocando el anodo dentro de la misma . retirarla con las pinzas y vaciarla en la cuba de acrílico . (ver figura) 6. desconectar después de transcurrido el tiempo indicado 7. e inmediatamente colocar las conexiones de caimanes en el lugar correspondientes. Hacer pasar corriente eléctrica durante 30 segundos.5. con un voltaje de 6 Volts. Introducir la primera muestra de Cobre (Catodo). al termino de cada experiencia apagar la fuente de poder . Repetir 2 veces mas la experiencia del punto 6 (Observar y tomar nota). (ver figura) . AL TERMINAR LA FUENTE . Acercar la muestra aproximadamente a 1 pulgada de separación con el anodo hacer pasar la corriente eléctrica durante 30 segundos y un voltaje de 6 Volts (observar y tomar la nota). Observar y tomar nota. Prepara una muestra de Cobre en la primera parte (punto 2 y 3) 2.SEGUNDA PARTE: 1. después extraer la muestra de la solucion. Instalar al centro de la cuba y dentro de la solucion caliente el material posoro y posteriormente hacer pasar una corriente eléctrica de 6 Volts durante 30 segundos observar y tomar nota. prepare una muestra repitiendo los 2 y 3 2. Dejar el material y vaciar la solucion de la cuba en Sulfato de Niquel) al vaso de precipitados de 500 cco.TERCERA PARTE 1. se observara que se forman “lenguetas” en el catodo. . Nota: si el tiempo del deposito es excesivo. Instalar la cuba como la primera parte (anodo y catodo en su lugar). debido a una densidad de corriente muy alta. al terminar apagar la fuente de corriente (Ver figura) 3. cuál es la diferencia entre un celda electrolítica y celda galvánica En las celdas electrolíticas el cátodo es negativo y el ánodo es positivo al revés que en las galvánicas. 5. que función tienen la Fuente de Poder en la practica La función de un motor. Que se requiere para que exista deposito en el catodo De que los electrones de níquel van del ánodo de níquel al cátodo de cobre. 4. porque se requiere hacer un decapado previo en las muestras Para eliminar residuos de la sustancia. sin la fuete no habría nada que excitará a los electrodos y no sucedería nada. 7. . 6. 2. Escriba las reacciones que se llevan a cabo en los electrodos En el ánodo se lleva a cabo la oxidación mientras que en el cátodo donde se efectúa la reducción 3. esto ayuda a excitar a los electrones y así vallan de ánodo a cátodo. el paso de un faradio que ocasiona Es el paso de la corriente eléctrica.CUESTIONARIO 1. que efecto tiene el acercar el cátodo al ánodo La resistencia entre el cátodo y ánodo disminuye ya que la distancia es menor por lo que la corriente aumenta y hace que haya más potencia. las galvánicas son espontaneas y las electrolíticas no. 8. que se logra al introducir un material poroso en el centro de la solucion (separando el ánodo y el cátodo) Retrasa el efecto porque el material poroso no deja que la sustancia circule. BIBLIOGRAFIA Química básica.9. Pauling L. Editorial Aguilar. 1977 Química goldsby Kenneth Mc graw hill 370-414 . Química General. Editorial Mc Graw Hill. Cuál es el efecto de la concentración de la solución en la parte experimental Si electrolito este más concentrado la reacción se hará con mayor intensidad y menor tiempo. hang R. Primera edición en español. CONCLUSIONES La práctica fue bastante útil ya que aprendimos sobre la electroquímica y las reacciones que pueden suceder ya que esta estudia la transformación de la energía eléctrica a energía química y esto es importante en nuestra carrera.1992. México.