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Orientación Universidad
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practica laboratorio 5 reporte, Ejercicios de Organización y Gestión del laboratorio

es un reporte de laboratorio de química

Tipo: Ejercicios

2018/2019

Subido el 09/05/2022

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Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ciencias Químicas
Laboratorio de Química del Equilibrio
Práctica No. 5 Determinación del valor de la carga del electrón
Semestre Enero-Junio 2021
San Nicolás de los Garza, Nuevo León a 06 de Mayo del 2022
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Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ciencias Químicas

Laboratorio de Química del Equilibrio

Práctica No. 5 Determinación del valor de la carga del electrón

Semestre Enero-Junio 2021 San Nicolás de los Garza, Nuevo León a 06 de Mayo del 2022

PRÁCTICA NO. 5

Determinación del valor de la carga del electrón OBJETIVO: Determinar experimentalmente el valor de la carga del electrón utilizando la electrolisis del cobre. FUNDAMENTO: La electroquímica es la rama de la fisicoquímica que se centra en leyes referidas a la generación y/o producción de electricidad por medio de reacciones químicas, por lo tanto, la fisicoquímica es la ciencia que analiza la relación entre las propiedades químicas y las propiedades físicas de una materia. (1) La electrolisis es un concepto que deriva de los electrolitos, donde estos son definidos como conductores iónicos ya sea de cargas positivas o negativas que transportan energía eléctrica. Es decir, la electrolisis es un proceso químico en el que se utiliza la conductividad eléctrica de algunos materiales para generar reacciones redox no espontaneas. (2) Esta energía liberada en reacciones redox se puede utilizar para generar energía eléctrica esto a través de una celda voltaica (o galvánica). Estos son dispositivos en los cuales la transferencia de electrones se realiza por una ruta externa en vez de hacerlo directamente entre los reactivos. (3) Tipos de celdas:  Celdas galvánicas: En estas se obtiene corriente eléctrica a partir de energía química (reacciones químicas). Este tipo de celdas constan de dos electrodos que son sumergidos en un tanque el cual contiene un electrolito en el que puede intercambiar iones a través de un puente de sal. El metal se disuelve en el electrolito y estos se convierten en iones positivos y los electrones se quedan en la parte no disuelta. Los dos metales conectados por el circuito externo son llamados electrodos, en el electrodo que ocurre la oxidación es

Figura 1.2. Celda electrolítica Semirreacciones: Las reacciones redox son capaces de producirse cuando los reactivos están en compartimentos separados, estas reacciones se pueden dividir en dos semirreacciones (reacciones que se dan en el ánodo y cátodo de una celda). (5) MATERIALES:  1 probeta de 100 mL  1 fuente de poder  1 celda de reacción  1 pinzas para crisol  1 vidrio de reloj REACTIVOS:  2 laminillas de cobre  Solución de sulfato de cobre (II) (^ CuSO 4 )

Metodología:

  1. Se limpiaron las 2 laminillas de cobre con ácido clorhídrico y agua destilada.
  2. Se empezó a secar las laminillas de cobre con una servilleta y se pesó ambas laminillas en la balanza analítica.
  3. Con una Probeta se midió 200 ml de CuSO 4 y se transfirió a la celda de reacción.
  4. Se enchufo la celda de reacción y se sujetaron las laminillas a los extremos del círculo con conectores tipo caimán.

 2 cables tipo caimán  Lijas  1 vaso de precipitado de 250 mL  1 mechero Bunsen con manguera

Figura 1. Balanza

  1. Se empezó a tomar lecturas de la intensidad de la corriente cada minuto por 5 min.
  2. Se desconecto la celda de reacción y se retiro con mucho cuidado los electrodos con el cobre de potasio.
  3. Se secó los electrodos con la llama del mechero bunsen.
  4. Se pesaron las laminillas de cobre en la balanza analítica después de secarse. Resultados y Discusiones: En esta práctica se pesaron las dos laminillas de cobre, el cátodo peso de 0.539 g y el ánodo un peso de 0.500 g, posterior se empezó a limpiar las laminillas con ácido clorhídrico al 3M y agua destilada, el cobre se pensó que se oxidaría con el ácido, pero el cobre es un metal poco reactivo, por lo cual es menos susceptible a corroerse y oxidarse. Se empezó a secar las laminillas de cobre con servilletas. Con unas pinzas se empezó a colocar las laminillas de cobre en la celda de reacción. y se empezó a llenar la celda con 200 ml de CuSO4. se empezó a llevar a cabo la electrolisis por 300 segundos en un amperaje medio de 0.34 amperes. se resbaló varias veces una laminilla, se levantó y acomodó en el lugar exacto cuidando que no tocara la segunda laminilla. Una vez finalizado la electrolisis, las laminillas de cobre se secaron con el mechero bunsen, se procuro que no se calentara tanto el cobre para que no se oxidara, posterior a eso, una vez secas las laminillas de cobre, se tuvieron un peso de 0.488 en el cátodo y 0.534 en el ánodo.

Se filtro el sulfato de cobre y se calculo los gramos del recipiente que se desprendieron del cátodo, en total fueron 0.017g, y el peso final del ánodo fue de 0.551 g.

Figura 2. Conectore

El porcentaje de error no fue tan elevado, la razón por la cual ocurre un porcentaje de error, talvez fue por la mala manipulación de las laminillas o simplemente por la pureza de los reactivos.

CUESTIONARIO:

1.¿Qué diferencia existe entre una celda galvánica y una celda electrolítica? galvánicas o voltaicas: en ellas se produce una reacción química espontánea y se transforma la energía química en energía eléctrica. electrolíticas: en ellas se produce una reacción química no espontánea cuando se aporta energía eléctrica.

  1. ¿Qué es la corrosión? La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de una reacción química o electroquímica
  2. ¿Qué es una protección catódica? Técnica para controlar la corrosión galvánica de una superficie de metal convirtiéndola en el cátodo
  3. Explique porque los signos del ánodo y el cátodo en la celda electrolítica son opuestos a los de la celda galvánica Porque la batería extrae electrones del ánodo y los expulsa por el cátodo.
  4. Una corriente de 3.00 A se hizo pasar a través de una solución de H2SO4 por 20 min. El hidrógeno producido se recolectó por desplazamiento de agua a 20°C y 657.5 mm de mercurio y se encontró que ocupó un volumen de 534 mL. ¿Cuántos moles de H2 se produjeron y cuál es el valor del número de Avogadro, N.?
  5. Balancea las siguientes ecuaciones: MnO₄̄ + H2O2 → O2 + Mn2+ (medio ácido) 2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H3O+ → 5 O2 + 2 (Mn)2+ + 14 H2O

Zn + NO3 - → ZnO22- + NH3 (medio alcalino) NO3- + 4Zn + 7OH- → NH3 + 4ZnO22- + 2H2O

Referencias 1: , (1), 2: , (2), 3: , (3), 4: , (4), 5: , (5),