Potenciales termodinamicos
Enviado por weeman • 6 de Septiembre de 2015 • Prácticas o problemas • 1.678 Palabras (7 Páginas) • 408 Visitas
Universidad Nacional Autónoma [pic 1][pic 2]
De México
Facultad de Química
Laboratorio de equilibrio y cinética.
Práctica no. 1:
Potenciales termodinámicos.
Equipo no.4
Díaz Rocha Daniel
Martínez Guillén Zair
Santos Lagunas Andrea
Grupo 21
Profra. Irma Susana Rojas Tomé
Fecha de entrega: 28-Agosto-2015
Objetivo:
Analizar la importancia de los potenciales termodinámicos, proporcionar su interpretación física y describir su utilidad.
Objetivos específicos:
1- Medir el potencial eléctrico de la reacción de oxidación-reducción de una batería a diferentes temperaturas, usando el potenciómetro, para poder calcular el trabajo eléctrico realizado, y por lo tanto, la variación de la energía de Gibbs.
2- Realizar una gráfica de la energía de Gibbs con respecto al cambio de temperatura, para poder obtener los valores de la entropía y la entalpia de la reacción, al realizar una regresión lineal para obtener pendiente y ordenada al origen.
3- Usar los valores de entalpia y entropía de la reacción para calcular la energía de Gibbs a condiciones estándar y comparar estos resultados con los valores teóricos calculados con los valores que se nos dieron por correo, para obtener el porcentaje de error de nuestros cálculos, y así ver que tan correctos fueron nuestros datos.
Problema:
Determinar experimentalmente los potenciales termodinámicos (∆Hºr, ∆Gºr y ∆Sºr) a 298.15 K de una reacción de óxido-reducción que se efectúa en una pila comercial de óxido de plata-zinc (Ag2O-Zn) y explicar su interpretación física.
Hipótesis propuesta:
Al aumentar la T, el Eº de la reacción aumentará, ya que Eº y ∆Gºr son inversamente proporcionales y al aumentar T, ∆Gºr disminuye. Esto hace que T y Eº sean directamente proporcionales; Por lo tanto, la ∆Gºr de la reacción disminuirá.
Resultados:
Tabla 1.Energia de Gibbs y potencial eléctrico.
*t (°C) | T(K) | *E°(V) | Welec (J) | ΔG°r (J) |
54.0 | 327.15 | 1.6039 | -309552.7 | -309552.7 |
49.0 | 322.15 | 1.6043 | -309629.9 | -309629.9 |
44.0 | 317.15 | 1.6050 | -309765.0 | -309765.0 |
39.0 | 312.15 | 1.6055 | -309861.5 | -309861.5 |
34.0 | 307.15 | 1.6060 | -309958.0 | -309958.0 |
28.3 | 301.45 | 1.6065 | -310054.5 | -310054.5 |
23.0 | 296.15 | 1.6073 | -310208.9 | -310208.9 |
18.0 | 291.15 | 1.6077 | -310286.1 | -310286.1 |
12.9 | 286.05 | 1.6085 | -310440.5 | -310440.5 |
*La temperatura en °C y la diferencia de potencial eléctrico se obtuvieron experimentalmente
Cálculos matemáticos.
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. K [pic 4]
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Nota: Este es un ejemplo del cálculo que sirve como ilustración, este algoritmo se aplicó a los demás datos obtenidos experimentalmente para completar la Tabla 1.
[pic 7]Gráfico 1. ΔG˚r vs. T
Análisis y discusión de resultados.
1. ¿Cuáles son las propiedades que cambian durante el experimento? Las propiedades que varían en el experimento son la temperatura, el potencial eléctrico y la cantidad de sustancia ya que la reacción no es reversible aunque no se pueda observar el número de moles de cada sustancia cambia.
2. ¿Cuáles son las propiedades que no cambian durante el experimento? La única propiedad que no cambia es la presión ya que es constante.
3. Escribir la ecuación química que se lleva a cabo dentro de la pila.
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4. ¿Cómo se calcula el trabajo eléctrico de la reacción y cuál es su interpretación física? El trabajo eléctrico, se calcula con la ecuación . Es la energía que desarrolla una carga eléctrica sometida bajo la acción de un campo eléctrico al moverse entre dos puntos.[pic 12]
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