FACULTAD DE INGENIERÍADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

METALÚRGICA Y DE MATERIALES

GUÍA DE LABORATORIO

Asignatura: COMPORTAMIENTO QUÍMICO DE MATERIALESCódigo: IMT 520Profesor (a): JULIO C. MINOTAS RUIZPráctica No: 2_2013-1Nombre de la práctica: CELDAS GALVÁNICASObjetivos: Producir energía eléctrica a partir de una reacción química mediante un dispositivo

correspondiente a una celda galvánica. Identificar las partes esenciales de las celdas galvánicas, su funcionamiento y

propiedades. Materiales, equipos, reactivos:Amperímetro y voltímetro (o multímetro) de alta impedancia.Vasos porosos (2)Vasos de precipitado de 250 mL (8)Vaso de precipitado de 400 mL (1)Cables para conexiones y otros elementos eléctricosElectrodos metálicos: Zn, Cu, Fe, Al, Pb, Mg, Ni, SnSoluciones de concentración conocida que tengan los iones: Zn2+, Cu2+, Fe2+, Pb2+, Mg2+, Ni2+, Sn4+, Al3+.Papel de lija

Procedimiento: Pulir las láminas que se van a utilizar como electrodos con papel de lija. Lavar las láminas con agua, alcohol y secar. Preparar soluciones 0,5 M que contenga los iones.: Zn2+, Cu2+, Fe2+, Pb2+, Mg2+, Ni2+,

Sn4+, Al3+. En el vaso poroso agregar solución de iones Cu2+ hasta las ¾ partes de su capacidad

y en el vaso de precipitado de 400 mL se agrega solución de iones Zn2+ hasta la mitad. Sumergir el vaso poroso dentro del vaso de precipitado.

Sostener mediante un cable la laminilla de cobre e introducirla en el vaso poroso con iones Cu2+; hacer lo mismo con la laminilla de zinc que se introduce en el vaso de precipitado que contiene la solución de iones Zn2+. Los alambres se conectan luego a un milivoltímetro, para leer el valor de potencial; consignar los valores en la Tabla 1.

Se conserva el sistema “laminilla de cobre-solución Cu2+-vaso poroso-cable-voltímetro” y se va sustituyendo la parte de laminilla de zinc por laminillas de los otros metales sucesivamente, que se deben introducir en cada una de sus respectivas soluciones, midiendo cada vez el potencial. Si el valor es negativo, se invierte la polaridad.

Precauciones: Cada vez que se cambie el electrodo se debe lavar el vaso poroso (puente salino) y el electrodo con agua destilada del frasco lavador. La solución contenida en el vaso de 400 mL se guarda de nuevo en los respectivos frascos. Lavar el beaker de 400 mL con agua

destilada antes de agregar la otra solución.

Datos:1. Temperatura ambiental durante el experimento________________2. Concentración de la solución de Cu2+: ______________________3. Datos de potencial

Material del Electrodo

Solución donde secoloca el electrodo

Concentración de lasolución

Voltaje con respecto al electrodo de cobre

1. Zn ZnSO42. Pb3. Al4. Fe5. Sn6. Mg7. Ni8. Cu

Preguntas sobre la práctica:

1. Escribir las dos semirreacciones y la reacción neta para cada una de las celdas que se monten2. Calcular el potencial de cada celda, usando la ecuación de Nernst3. Asigne un potencial de 0 V al electrodo de cobre, construya una tabla de potenciales de reducción, ordenada de mayor a menor4. Compare la tabla del numeral anterior con la serie de fuerzas electromotrices hallada en referencias y dé una explicación a las posibles diferencias5. Dé recomendaciones sobre el cuidado al hacer estos montajes.6. Señale fuentes posibles de error en el experimento.

Contenido del informe: Título de la práctica Objetivos de la práctica (0,5) Revisión bibliográfica: Información consultada que sirve como apoyo teórico a la

práctica desarrollada. Máximo 2 hojas en este ítem (0,25) Descripción de materiales y métodos (0,5) Respuesta a las preguntas formuladas (2,0) Observaciones (0,75) Conclusiones (0,5) Bibliografía consultada (0,25)

Referencias Maron y Prutton: Fundamentos de fisicoquímica, cps. 11 y 12. Herrera, Francisco: Prácticas de laboratorio de electroquímica y corrosión Levine, Iran, Fisicoquímica. Editorial McGraw-Hill, 3ª ed. 1978.