Quimica

Universidad de San Carlos de Guatemala

Unidad académica: CUNOR

Carrera: Agronomía

Laboratorio Química General II/Química II

Practica No. 1

OXIDO—REDUCCION.

Nombre: Pec Morales, William Estuardo. Carne.201340353

Instructor: Verónica Beatriz Juárez Jiménez

Cobán Alta Verapaz, Jueves 8 de Agosto de 2,013

Cobán Alta Verapaz, Jueves 15 Agosto de 2 013

INTRODUCCION.

Las celdas galvánicas o voltaicas, son dispositivos que utilizan una reacción de oxidación – reducción, que se produce espontáneamente para producir corriente eléctrica continua. Se les ha utilizado desde hace muchos años con diversos fines, tales como: prender una linterna, hacer funcionar diversos sistemas mecánicos, como fuentes de energía eléctrica en audífonos para sordera, en los laboratorios de enseñanza para hacer funcionar las celdas electrolíticas, etc. Reciben este nombre en honor a sus descubridores Luis Galvani y Alejandro Volta.

Están formadas por dos recipientes llamados semiceldas o semipilas, integradas cada una por una placa metálica (electrodo) sumergida en solución molar de un electrolito del mismo metal que el electrodo, unidas por un puente salino que permite establecer un contacto eléctrico entre las soluciones a la vez que evita la mezcla de las mismas; los electrodos están unidos por medio de un alambre conectado a un multímetro que mide el potencias de la celda en volts.

OBJETIVOS.

Aplicar la teoría de óxido-reducción en la construcción de una pila.

Identificar y diferenciar los términos: oxidación, reducción, oxidante, reductor y proceso redox.

Determinar cuál es el funcionamiento pila, entendiendo los procesos químicos que tienen lugar en cada en ella.

Emplear adecuadamente el material que necesita para la realización de la práctica.

MARCO TEORICO:

Oxido – Reducción :

El término oxidación comenzó a usarse para indicar que un compuesto incrementaba la proporción de átomos de Oxígeno. Igualmente, se utilizó el término de reducción para indicar una disminución en la proporción de oxígeno.

Actualmente, ambos conceptos no van ligados a la mayor o menor presencia de Oxígeno. Se utilizan las siguientes definiciones:

OXIDACIÓN: Pérdida de electrones (o aumento en el número de oxidación).

REDUCCIÓN: Ganancia de electrones (o disminución en el número de oxidación). Siempre que se produce una oxidación debe producirse simultáneamente una reducción.

OXIDANTE: Es la sustancia capaz de oxidar a otra, con lo que ésta se reduce.

REDUCTOR: Es la sustancia capaz de reducir a otra, con lo que ésta se oxida.

A la diferencia de potencial existente entre un electrodo y la disolución con la que está en contacto, se denomina potencial de electrodo. La combinación de dos semipilas origina una pila galvánica.

Una pila galvánica es una pila electroquímica en la que una reacción química origina una corriente eléctrica. Está formada por dos electrodos (conductores sólidos) comunicados eléctrica e iónicamente.

Conductor sólido para que los electrones puedan circular del electrodo negativo al positivo.

Un tabique poroso o puente salino (formado por un tubo en “U” taponado en los extremos con algodón y que contiene una disolución de un electrolito fuerte como cloruro de amonio (NH4Cl). Cualquiera de estos sistemas permiten la difusión de iones de una semicelda a la otra, para mantener la neutralidad eléctrica.

En las pilas, como se comentó anteriormente, se denomina

• Ánodo, al electrodo negativo, donde tiene lugar la oxidación y

•Cátodo, al electrodo positivo, donde tiene la reducción

La fuerza electromotriz, ε, como ya se ha dicho es la diferencia de potencial entre los electrodos de una pila que se mide con el voltímetro y corresponde al potencial de reducción del electrodo positivo o cátodo, que es aquél en el que tiene lugar la reducción, menos el potencial de reducción del electrodo negativo o ánodo, que es aquél en el que tiene lugar la oxidación.

Tipos de electrodos.

Se llama así a cada barra metálica sumergida en una disolución del mismo metal. En una pila hay dos electrodos:

• Ánodo: Se lleva a cabo la oxidación (allí van los aniones).

• Cátodo: Se lleva a cabo la reducción (allí van los cationes).

Pilas comerciales.

Hay varios tipos conocidos:

• Salinas (suelen ser de Zn/C)

• Alcalinas (suelen ser de Zn/Mn)

• Recargables (suelen ser de Cd/Ni)

• De Mercurio o de botón (suelen ser de Zn/Hg)

Oxido - Reducción.

MULTIMETROS.

El multímetro es un aparato para medir magnitudes eléctricas que tiene un selector y según su posición el aparato actúa como voltímetro, amperímetro u ohmímetro.

El principio del multímetro está en el galvanómetro, un instrumento de precisión utilizado para la medida de corrientes eléctricas de pequeña intensidad. El galvanómetro se basa en el giro que experimenta una bobina situada entre los polos de un potente imán cuando es recorrida por una corriente eléctrica. Los efectos recíprocos imán-bobina producen un par de fuerzas electrodinámicas, que hace girar la bobina solidariamente con una aguja indicadora en un cuadrante: el desplazamiento producido es proporcional a la intensidad de la corriente que circula. El modelo descrito, de imán fijo y bobina móvil, es el más empleado para la fabricación de amperímetros y voltímetros. Hay también un modelo en el que la bobina es fija y el imán, móvil y pendiente de un hilo, gira solidariamente con la aguja indicadora.

Que es el Voltaje : El Voltaje o la “diferencia potencial eléctrica” es una comparación de la energía que experimenta una carga entre dos ubicaciones.

El voltaje es el diferencial eléctrico entre ambos cuerpos, considerando que si ambos puntos establecen un contacto de flujo de electrones ocurriría una transferencia de energía de un punto al otro, debido a que los electrones (con carga negativa) son atraídos por protones (con carga positiva), y a su vez, que los electrones son repelidos entre sí por contar con la misma carga.

MATERIAL Y EQUIPO:

PROCEDIMIENTO.

En un vaso de precipitado de 250 ml, se adicionó 200 ml de sulfato de cobre (II), (CuSo4 1M) y en otro vaso de precipitado se le adiciona 200ml de sulfato de zinc (II), (ZnSO4 1M).

En el siguiente paso en un tubo en forma de U que previamente se dobló para su uso se llenó con una disolución de cloruro de amonio (NH4Cl 0.1M) y en ambos extremos se colocó un tapón (algodón), se colocó invertido a cada vaso.

Se introduce en un vaso una lámina de cobre en la disolución de sulfato de cobre y una lámina de zinc en el sulfato de zinc. ¿Cuál de las láminas funciona como cátodo? Cu Y ¿Cuál como anado? Zn.

Se utilizó un par de pinzas de caimán y cables (caimanes), para conectar la lámina de Cu al borde común de un voltímetro y la de Zn al borde negativo. Prende el multímetro se observó previamente. ¿Cuánto marca el multímetro? 1.10.

Se procedió a quitar la lámina y se sumergió un clavo de hierro en la disolución 1M de sulfato de cobre (II) se observa la formación de una capa rojiza sobre el clavo. ¿Por qué? Sustitución de metales (cobre se añadió al clavo). La reacción propuesta. CuSo4 + Fe FeSo4 + Cu

Para identificar si es cobre, disuelve el sedimento en una solución de ácido clorhídrico al 50%, ¿se disuelve? SI ¿Por qué?

El elemento que se oxida Zn0 Zn2

El elemento que se reduce Fe3 Fe2

Fe3 + Zn0 + Fe2 + Zn2

DISCUCION DE RESULTADOS.

Se determinó que; 161.6 gramos de sulfato de cobre (ll) 1 M, 135.35ml de ácido clorhídrico al 5%, 5.35 gramos de cloruro de amonio, 0.1 mol y 159.45 gramos de sulfato de zinc 1 M.

Al utilizar el multímetro se determinó que en la reacción se produjo un total de1.10 volteos, al ocurrir la transferencia de electrones.

En la reacción de óxido – reducción: las láminas de cobre trabajan como cátodo y las láminas de zinc trabajan como ánodo.

Al introducir el clavo, en la solución de sulfato de cobre, en donde la parte que se introdujo del clavo, se cubrió con el cobre que

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