Electrolisis y Determinacion de Areas Anodicas y Catodicas Informe 1

Electrólisis y Determinación de Áreas Á reas Anódicas Anódicas y Catódicas  Nathalia Calderon Sanchez, Sanchez, Andres Fandiño, Carlos Candela 1. Intro ntrodu ducc cciión

Ciertas sustancias, (ácidos, hidróxidos, sales y alu aluno noss óxid óxidos os metá metáli lico coss disu disuel elto toss o !undidos" son conductores de electricidad al mismo tiem#o $ue se descom#onen al #aso de la corri corrient entee el%c el%ctri trica ca,, estas estas llam llamada adass electrolitos& A tal !enómeno se le denomina electrólisi electrólisiss y constituye constituye !undamentalm !undamentalmente ente un #roceso de oxidación reducción $ue se desarrolla 'no es#ontáneamente' es decir, un conunto de trans!ormaciones $ue im#lican un aumento de ener)a li*re del sistema, y  #or ende, re$uiere #ara su realización el concurso de una !uerza externa de ener)a& +na reac +na reacci ción ón de elec electr tról ólis isis is #ued #uedee ser  ser  considerada como el conunto de dos medias reacci reaccione ones, s, una una oxid oxidaci ación ón anódi anódica ca y una redu reducc cció iónn cató catódi dica ca&& as as reac reacci cion ones es $ue $ue tienen luar en los electrodos de la electr electróli ólisis sis están están en en eneral eral determi determinada nadass  #or leyes ener%ticas, as) como en la #ila, la rea reacció ción enca ncada elect ectrod rodo es la $ue corres#onde a una reacción $ue #roduzca la máxima disminución de ener)a li*re, en la electrólisis se #roducirán las reacciones $ue corr corres es#o #ond ndan an a una una reac reacci ción ón tota totall $ue $ue  #roduzca el m)nimo aumento de ener)a li*re& Se #uede decir $ue una celda -oltaica #osee una !uerza electromotriz (FE." $ue mue-e los electrones del ánodo al cátodo a tra-%s del circuito externo& El orien de la FE. es una di!erencia de ener)a #otencial entre los

dos electrodos de la celda& a !em de la celda se llama potencial de celda, y se mide en -olts& El #otencial de celda en condi con dici cione oness están estándar dar se con conoc ocee como como la FEM estánd estándar ar o potenci potencial al estánd estándar ar de celda& 2. •

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•

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Objet bjetiv ivos os::

/ro!undizar en los conce#tos *ásicos $ue rien el com#ortamiento de las celdas electro$u)micas& Di!er Di!erenc encia iarr y com#re com#rende nderr el #a# #a#el el de cada cada un unoo de los los com# com#on onen ente tess de las las celdas electro$u)micas& Desc De scri ri*i *irr el com# com#or orta tami mien ento to de las las celdas electro$u)micas y relacionarlo con el com# om#ort ortamiento nto teóric rico se se0n di!erentes con!iuraciones em#leadas& Com# Co m#re rende nderr #o #or$u r$uee la cin%t cin%tic icaa de la reacción reacción es directamente directamente #ro#orcional #ro#orcional al am#erae& Demostrar $ue $ue a medid dida $ue se le adiciona NaCl a la solución su am#erae aumenta& 3. CO!EI"O 2.1 2.1 E# E#ui uipo poss, $ateriales.

inst instru ru$e $ent nto os

Fuente de corriente D&C Electrodos de di!erentes materiales 1 -asos de -idrio de 233 ml 4 .ult)metro

%&o %&o

1 Caimanes 'eactivos

Cloruro de sodio Fenol!tale)na

2.2 M(todos % )rocedi$ientos

)*'!E 1

Llenar en un vaso de precipitado hasta ¾ de su volumen con soluci#n de &a'l al $ % introducir dos electrodos bien lijados y de materiales diferentes

!ie$po /s0

)olaridad

)olaridad

Llenar en un vaso de precipitado invertida hasta ¾ de su volumen con agua e 23 3&451 63&375 introducir los electrodos lijados 53 3&487 conectando cada electrodo a 63&371 una 93 3&427 63&388 terminal de la fuente. Aplicar 413 3&421 lo observado 63&38: fenolftaleína y registrar 483 3&4;5 63&385 473 3&483 63&38: 143 3&4;: 63&385 1;3 3&4;7 63&354 1:3 3&4;5 63&353 233 3&4;5 63&354 Encienda la fuente y aplique una diferencia de potencial 1V  registrar datos y comportamiento

Aumente el voltaje de 1V cada ve! hasta "V repitir procedimiento usando soluci#n al $% de &a'l. 'ambie electrodos y repita proceso Tabla1 datos experimentales hierro-cobre con 5% de NaCl 

'onectar el multímetro en la opci#n de voltaje directo

 (omar la lectura cada )* segundos hasta que estabilice + Apro,imadamente $-1* minutos.

/epertir el procedimiento con soluci#n al 1* % de &a'l y con soluci#n al 1$ % de &a'l

)*'!E 2

2.3 Cálculos % resultados )*'!E I +ierro  Cobre -

POLARIDAD INVERTIDA 5

POLARIDAD INVERSA 5%

0

01LA/23A3

2&

2&VE/(23A

POLARIDAD 5%

POLARIDAD 5%

01LA/23A3

01LA/23A3

+ierro raito !ie$po /s0

)olaridad

)olaridad invertida

23 53 93 413 483 473 143 1;3 1:3 233

3,4;; 3,4; 3,484 3,4;4 3,42; 3,418 3,395 3,35 3,37 3,374

63,312 63,3;5 63,355 63,3: 63,387 63,358 63,387 63,355 63,37: 63,375

Tabla2 datos experimentales hierro-grafito con 5% de NaCl 

POLARIDAD INVERTIDA

5%

01LA/23A3

+ierro 4inc

2&VE/(23A

!ie$po /s0

)olaridad

)olaridad invertida

23 53 93 413 483 473 143 1;3 1:3 233

63,4:; 63,459 63,47 63,45: 63,45; 63,454 63,487 63,48: 63,485 63,48

3,4;7 3,4;; 3,4;8 3,4;8 3,4;; 3,4;2 3,4;1 3,4;4 3,4;1 3,4;1

POLARIDAD 5%

Tabla3 datos experimentales hierro-Zinc con 5% de NaCl 

01LA/23A3

Cobre

raito

POLARIDAD INVERTIDA 5

01LA 2&VE

Cobre 4inc !ie$po /s0

)olaridad

)olaridad invertida

23 53 93 413 483 473 143 1;3 1:3 233

3,475 3,4:4 3,455 3,454 3,4;9 3,4;5 3,4;: 3,4;8 3,4;4 3,4;

63,484 63,4;7 63,4;5 63,4;8 63,4;; 63,4;2 63,4;1 63,4;4 63,4;1 63,4;1

Tabla5 datos experimentales cobre-Zinc con 5% de NaCl 

POLARIDAD 5%

01LA

!ie$po /s0

)olaridad

)olaridad invertida

23 53 93 413 483 473 143 1;3 1:3 233

3,45 3,4;5 3,425 3,42 3,415 3,412 3,41 3,44: 3,445 3,448

63,44: 63,445 63,445 63,445 63,448 63,442 63,44 63,437 63,435 63,438

Tabla4 datos experimentales cobre-grafito con 5% de NaCl 

POLARIDAD

POLARIDAD INVERTIDA

5%

01

01LA/23A3

2&

POLARIDAD 5%

POLARIDAD INVERTIDA 5%

01LA/23A3

01LA/23A3

2&VE/(23A

raito 4inc !ie$po /s0

)olaridad

)olaridad invertida

23 53 93 413 483 473 143 1;3 1:3 233

3,475 3,4:4 3,455 3,454 3,4;9 3,4;5 3,4;: 3,4;8 3,4;4 3,4;

63,484 63,4;7 63,4;5 63,4;8 63,4;; 63,4;2 63,4;1 63,4;4 63,4;1 63,4;1

Tabla6 datos experimentales grafito-Zinc con 5% de NaCl 

calor&  No hay cam*ios en la solución )*'!E II

Cu  C 5

5 C  4n

6oltaje /60 1 2 3 8 9 9 /2722 60

Cu  C 5

5 C  4n Corriente /*0 7 7 7 7 7 7,2 2,7;

1 2 3

Corriente /*0 7 7 7,71

8

7,78

-

7,7=

9

7,12

9 /292; 60

1,3-

6oltaje /60 Observaciones       

Observaciones

6 6 6 Co*re e!er-esce y  *ur*ueo en el ra!ito Co*re e!er-esce y  *ur*ueo en el ra!ito Co*re e!er-esce y  *ur*ueo en el ra!ito E!er-escencia de am*os y no hay cam*io de color 

 C 5 4n Cu 5 C    C 5 4n

1 2

Corriente /*0 7,73 7,7<

3

7,2

8

7,2-

-

7,3

9

7,,8-

9 /1=27 60

2,7;

6oltaje /60

Cu 5 C  Observaciones

6oltaje /60

Coloración