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LABORATORIO N1

Date post: 13-Nov-2015
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Práctica de Laboratorio EL ECTROLISIS INTEGRANTES: Guerrero Carrasco Joselyn Gutiérrez Gutiérrez Pamela Tafur Jayo, Angie PROFESORA: María King
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Prctica de Laboratorio EL ECTROLISIS

Prctica de Laboratorio EL ECTROLISISINTEGRANTES: Guerrero Carrasco Joselyn Gutirrez Gutirrez Pamela Tafur Jayo, AngiePROFESORA:Mara King

INDICEI.INTRODUCCION...3II.REVISION LITERARIA...............6III.METODOLOGIA Y PRESENTACION DE DATOS ..7IV.CALCULO Y TRATAMIENTO DE DATOS......10V.RESULTADOS Y DISCUSION..11VI.CONCLUSIONES.................. VII.CUESTIONARIO..... VIII. FUENTES DE INFORMACION. IX.ANEXOS..

INTRODUCCIN

En este trabajo que presentamos a continuacin es una prctica que se llev acabo en el laboratorio de nuestra universidad Cesar Vallejo en el cual se trat el tema de la Electrolisis con esto pretendemos ampliar nuestros conocimientos en el rea de la qumica por medio no solo de teora sino que tambin por medio de esta experiencia prctica.Nuestro objetivo primordial fue el de poder instalar una celda electroltica la cual a pesar de los inconvenientes con el multitester lo pudimos lograr y ver sus caractersticas exitosamente.Para poder hacer este trabajo tuvimos que indagar acerca de le electroqumica, rama de la qumica que estudia las reacciones qumicas producidas por accin de la corriente elctrica (electrlisis) as como la produccin de una corriente elctrica mediante reacciones qumicas (pilas que utilizamos), en pocas palabras, es el estudio de las reacciones qumicas que producen efectos elctricos y de los fenmenos qumicos causados por la accin de las corrientes o voltajes.Esperamos que despus de la demostracin en el laboratorio que observamos acerca de la hidrolisis las dudas hayan sido eliminadas y que este articulo sea de su agrado.

II.-REVISION LITERARIA:

LA ELECTROLISIS

La electrlisis o electrolisis es un mtodo de separacin de los elementos que forman un compuesto aplicando electricidad: se produce en primer lugar la descomposicin en iones, seguido de diversos efectos o reacciones secundarios segn los casos concretos.Electrlisis procede de dos radicales, electro que hace referencia a electricidad y lisis que quiere decir rotura.El proceso electroltico consiste en lo siguiente. Se disuelve una sustancia en un determinado disolvente, con el fin de que los iones que constituyen dicha sustancia estn presentes en la disolucin. Posteriormente se aplica una corriente elctrica a un par de electrodos conductores colocados en la disolucin. El electrodo cargado negativamente se conoce como ctodo, y el cargado positivamente como nodo. Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. As, los iones positivos, o cationes, son atrados al ctodo, mientras que los iones negativos, o aniones, se desplazan hacia el nodo. La energa necesaria para separar a los iones e incrementar su concentracin en los electrodos, proviene de una fuente de potencia elctrica que mantiene la diferencia de potencial en los electrodos.

1. Electrolisis del agua:La reaccin de descomposicin del agua no es espontnea: para que se produzca es necesario un aporte de energa. Esta energa se puede suministrar mediante la electrolisis, pero como el agua pura tiene una conductividad muy baja es necesario aadir un poco de cido sulfrico o de hidrxido sdico para que el agua sea lo suficientemente conductora. La reaccin sera

Es importante hacer varias consideraciones: Nunca deben unirse los electrodos, ya que la corriente elctrica no va a conseguir el proceso y la batera se sobrecalentar y quemar. Debe utilizarse siempre corriente continua (energa de bateras o de adaptadores de corriente), nunca corriente alterna (energa del enchufe de la red). La electrlisis debe hacerse de tal manera que los dos gases desprendidos no entren en contacto, de lo contrario produciran una mezcla peligrosamente explosiva Una manera de producir agua otra vez, es mediante la exposicin a un catalizador. El ms comn es el calor; otro es el platino en forma de lana fina o polvo. El segundo caso debe hacerse con mucho cuidado, incorporando cantidades pequeas de hidrgeno en presencia de oxgeno y el catalizador, de manera que el hidrgeno se queme suavemente, produciendo una llama tenue. Lo contrario nunca debe hacerse sin debida investigacin y ayuda profesional.

2. Electrolisis de cloruro de sodio fundido:

La conduccin electroltica, en la cual la carga es transportada por los iones, no ocurrir a menos que los iones del electrlito se puedan mover libremente. Por consiguiente, la conduccin electroltica es exhibida principalmente por sales fundidas y por soluciones acuosas de electrlitos. Por consiguiente, una corriente que pase a travs de un conductor electroltico requiere que el cambio qumico acompae el movimiento de los iones. Estos principios de conduccin electroltica se ilustran mejor refirindonos a una pila electroltica tal como la representa la figura "1", para la electrlisis del NaCl fundido entre electrodos inertes (los electrodos inertes no participan en reacciones de electrodos). La fuente de corriente enva electrones hacia el electrodo izquierdo, el cual por lo tanto puede considerarse cargado negativamente. Los electrones salen del electrodo de la derecha, el electrodo positivo. En el campo elctrico as producido, los iones de sodio (catines) son atrados hacia el polo positivo (nodo). La carga elctrica en la conduccin electroltica es transportada por los cationes que se mueven hacia el ctodo y los aniones que se mueven en direccin opuesta hacia el nodo.

Figura "1" Electrlisis del cloruro de sodio fundido

Para un circuito completo la reaccin del electrodo debe acompaar el movimiento de los iones. En el ctodo algunas especies qumicas (no necesariamente el transportador de carga) deben aceptar electrones y debe reducirse. En el nodo, los electrones deben ser separados de algunas especies qumicas que, como consecuencia, se oxidan. Las convenciones relativas a los trminos nodo y ctodo se resumen en la siguiente tabla:

III.- METODOLOGIA Y PRESENTACION DE DATOS:

MATERIALES :

MATRAZ. (DOS UNIDADES): Recipiente de cristal donde se mezclan las soluciones qumicas, generalmente de forma esfrica y con un cuello recto y estrecho, que se usa para contener lquidos; se usa en los laboratorios.

GRAFITOS DE LAS PILAS: Una pila de zinc-carbono es un tipo de pila seca que fue desarrollada a partir de la celda electroqumica o pila hmeda Leclanch.Est formada por un recipiente externo de zinc que sirve como contenedor y terminal o polo negativo en cuyo interior se encuentra el terminal positivo, que es generalmente una barra de carbono o una barra de grafito rodeada por una mezcla de dixido de manganeso, negro de acetileno y polvo de carbn

PILA NUEVA. Una pila elctrica es un dispositivo que convierte energa qumica en energa elctrica por un proceso qumico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus caractersticas resultan alteradas durante el mismo.

ALAMBRES DE COBRE (30 CM C/U): Se denomina alambre a todo tipo de hilo delgado que se obtiene por estiramiento de los diferentes metales de acuerdo con la propiedad de ductilidad que poseen los mismos. Los principales metales para la produccin de alambre son: hierro, cobre, latn, plata, aluminio, entre otros. Sin embargo, antiguamente se llamaba alambre al cobre y sus aleaciones de bronce y latn.

MULTITESTER: Un multitester es un instrumento muy importante sino el ms importante para el uso en electrnica, ya que posee en un solo dispositivo la mayora de los instrumentos necesarios para trabajar en el electrnica, es decir, el voltmetro, ampermetro, hmetro, esos tres bsicamente, luego tienen medidor de continuidad, en otros casos adems poseen capacimetros, medidor de beta de transistores y hasta frecuencmetro.

SOLUCION SALINA. La solucin salina refiere al agua que contenga cloruro de sodio (NaCl).

METODOLOGIA :

IV.- CALCULOS Y TRATAMEINTOS DE DATOS

V.- RESULTADOS Y DISCUSIN

VI.- CONCLUSIONES

VII.- CUESTIONARIO

1.- Que se entiende por electrolisis? Que reacciones ocurren?Durante este proceso, los iones son los responsables de la conduccin de la corriente elctrica. Por eso el agua pura no es conductora de la corriente elctrica. Si se disuelve en agua un cido, una base o una sal el agua interacta con el electrolito separando los iones cuando estos ya estn presentes en la sustancia pura (por ej.; sales e hidrxidos metlicos) o dando lugar a su formacin.Los iones presentes hacen que la solucin conduzca la electricidad y esa conduccin se debe a la migracin de los iones hacia los electrodos de carga opuesta. Los iones positivos (cationes) se dirigen hacia el ctodo (polo negativo) y los iones negativos (aniones) migran hacia el nodo (polo positivo). Como el ctodo llegan electrones por el cable proveniente de la fuente de corriente elctrica y del nodo salen electrones, la conduccin de la corriente elctrica se hace posible mediante las reacciones andica y catdica.En la electrlisis del cloruro de sodio fundido, la sustancia que se obtiene en el ctodo de la cuba electroltica es el sodio metlico, en el nodo se desprende cloro (gas). Como los iones presentes en el sistema son ion sodio e ion cloruro las semireacciones producidas son: En el ctodo: reduccin En el nodo: oxidacinEl proceso permite obtener sodio y cloro a partir de cloruro de sodio fundido. A la cuba electroltica entran electrones por el ctodo y ellos son utilizados para neutralizar iones sodio en la reduccin catdica. El nodo de la cuba salen electrones provenientes de la oxidacin andica que da lugar al desprendimiento de cloro gas. Por eso es que el electrolito conduce la corriente elctrica, ya que a l entran electrones en un cierto nmero por unidad de tiempo y de l salen simultneamente electrones en igual nmero.El sistema que contiene cloro y sodio es fuertemente exotrmico (desprende energa) La fem normal de la pila correspondiente es una consecuencia de este hecho. Mediante esa reaccin podra transformarse energa qumica en energa elctrica. La electrlisis del cloruro de sodio constituye el proceso inverso. Consume energa elctrica parta hacer posible la reacciona representado por:Ion sodio + ion cloruro ------ sodio + cloro (gas)

REACIONES QUIMICASSe aplica una corriente elctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentacin elctrica y sumergida en la disolucin. El electrodo conectado al polo positivo se conoce como nodo, y el conectado al negativo como ctodo.Cada electrodo atrae a los iones de carga opuesta. As, los iones negativos, o aniones, son atrados y se desplazan hacia el nodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, o cationes, son atrados y se desplazan hacia el ctodo (electrodo negativo).La manera ms fcil de recordar toda esta terminologa es fijndose en la raz griega de las palabras. Odos significa camino. Electrodo es el camino por el que van los electrones. Catha significa hacia abajo (catacumba, catstrofe). Ctodo es el camino por donde caen los electrones. Anas significa hacia arriba. nodo es el camino por el que ascienden los electrones. Ion significa caminante. Anin se dirige al nodo y catin se dirige al ctodo. La nomenclatura se utiliza tambin en pilas. Una forma fcil tambin de recordar la terminologa es teniendo en cuenta la primer letra de cada electrodo y asociarla al proceso que en l ocurre; es decir: en el nodo se produce la oxidacin (las dos palabras empiezan con vocales) y en el ctodo la reduccin (las dos palabras comienzan con consonantes).La energa necesaria para separar a los iones e incrementar su concentracin en los electrodos es aportada por la fuente de alimentacin elctrica.En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre estos y los iones, producindose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al nodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del ctodo (-).En definitiva lo que ocurre es una reaccin de oxidacin-reduccin, donde la fuente de alimentacin elctrica se encarga de aportar la energa necesaria.2.- Defina: nodo, Ctodo.nodo: Se denomina nodo al electrodo positivo de una clula electroltica hacia el que se dirigen los iones negativos dentro del electrolito, que por esto reciben el nombre de aniones.Ctodo: Se denomina ctodo al electrodo negativo de una clula electroltica hacia el que se dirigen los iones positivos, que por esto reciben el nombre de cationes.

3.- Defina: Reacciones de oxidacin, Reacciones de Reduccin.El trmino oxidacin comenz a usarse para indicar que un compuesto incrementaba la proporcin de tomos de oxgeno. Igualmente, se utiliz el trmino de reduccin para indicar una disminucin en la proporcin de oxgeno. Actualmente, ambos conceptos no van ligados a la mayor o menor presencia de Oxgeno. Se utilizan las siguientes definiciones: OXIDACIN: Prdida de electrones (o aumento en el nmero de oxidacin). REDUCCIN: Ganancia de electrones (o disminucin en el nmero de oxidacin). Siempre que se produce una oxidacin debe producirse simultneamente una reduccin. Cada una de estas reacciones se denomina semirreaccin.4.- Explique porque los signos del nodo y del ctodo son opuestos a la celda galvnica.Para celda electroltica:

+ -El electrodo de la izquierda es el nodo ya que posee signo ms en el circuito externo (inducido por la fuente de corriente directa) y atrae los iones negativos (por eso se llaman aniones) y repele los iones positivos que migran hacia el ctodo (por esto se llaman cationes)

causa

+

-

efecto

nodo

(+) + -ctodoLa polaridad del nodo es positiva porque es el signo que l posee en el circuito externo, donde est la causa.

causa

- -efecto+ +

- -+ +

- - -+ +

Para celda galvnica:

En este caso, que es una celda galvnica, como el circuito est abierto ( ) nada ocurre, pero cuando se cierra el circuito los iones espontneamente migran hacia lados opuestos (causa). Vamos a asumir que los positivos migran hacia la derecha, (puede ser al contrario).

efecto

+

-

causa

nodo

(-) +- ctodoComo efecto, en cada electrodo, se induce en el circuito externo el signo contrario. Vemos que elelectrodo de la izquierda posee signo ms en el circuito externo y por primerazos es el nodo y su polaridad es negativa porque es el signo que l posee segn la causa, y el ctodo es el otro electrodo

efecto

- -causa+ +

- -+ +

- - -+ +

El porqu los signos del nodo y del ctodo son opuestos a la celda galvnica se Da hay que siempre el ion que migra al nodo es el negativo y por esto los iones negativos los llaman aniones, de igual manera los cationes son los iones positivos porque ellos son los que migran al ctodo5.- Que es una celda galvnica?Las Celdas galvnicas, son un dispositivo en el que la transferencia de electrones, (de la semirreaccin de oxidacin a la semirreaccin de reduccin), se produce a travs de un circuito externo en vez de ocurrir directamente entre los reactivos; de esta manera el flujo de electrones (corriente elctrica) puede ser utilizado.

6.- Defina: Fuerza electromotriz.Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energa proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente elctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas elctricas a travs de un circuito cerrado.

A. Circuito elctrico abierto (sin carga o resistencia). Por tanto, no se establece la circulacin de la corriente elctrica desde la fuente de FEM (la batera en este caso). B. Circuito elctrico cerrado, con una carga o resistencia acoplada, a travs de la cual se establece la circulacin de un flujo de corriente elctrica desde el polo negativo hacia el polo positivo de la fuente de FEM o batera.7.- Que es una batera?Una batera es un dispositivo que almacena energa qumica para ser liberada despus en forma de energa elctrica al momento de encender el vehculo. Cuando la batera se conecta a una demanda externa de corriente, como un motor, la energa qumica se convierte en energa elctrica y fluye a travs del circuito.Funciones de la batera: Proporcionar potencia para encender el motor de arranque y al sistema de ignicin para encender el motor. Ofrecer potencia adicional cuando la demanda elctrica del vehculo excede la que abastece el sistema. Proteger el sistema elctrico, estabilizando el voltaje y compensando o reduciendo las variaciones que pudieran ocurrir dentro del sistema.

VIII.- FUENTES DE INFORMACIONLIBROS: Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten 2004Pagina: 815

Principios de qumica: los caminos del descubrimiento - Pgina 469Peter William Atkins, Loretta Jones 2006

S. Aldabe, P. Aramenda, L. Lacreu. Qumica I. Fundamentos. Buenos Aires, Ediciones Colihue, 1999. Phillips, J. S. y col. ( 2000). QUMICA Conceptos y Aplicaciones. edicin. Ed. Mc Graw-Hill. Mxico, 584-588

PAGINAS VISITADAS.

Manual de laboratorio para qumica: experimentos y teorasbooks.google.com.pe/books?isbn=8429175601

Ingeniera electroqumica - Pgina 64books.google.com.pe/books?isbn=8429179402

IX.- ANEXOS

EN EL PROCESO DE LA RECOLECCIONDE TODOS LO IMPLEMENTOS

DAR A FUNCIONAR LE MULTITESTER PARA GENERAR LA ELECTRICDAD NECESARIA.

LOS MATRACEZ EN CONTACTO CON LA CORRIENTE PROVENIENTE DEL MULTITESTER

PODEMOS APRECIAR LA CREACION DE LAS PRIMERAS BURBUJAS

AL FINAL DE LA PRACTICA SE OBTUBO UN MATRAZ QUE SE CARBONIZO EN LA PARTE SUPERIOR.


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