Experimento 1: Construcción de una pila Daniell
Para el primer experimento, la meta era la elaboración de una pila Daniell, con la cuál comprobáramos el paso de electricidad a través del puente salino. Lo primero que había que hacer era la preparación de las soluciones necesarias. Se debían preparar 2 soluciones para empezar, CuSO4 al 0.1 M y ZnSO4 al 0.1 M también. Al hacer los cálculos de la molaridad para ambas, se obtuvo que se debían usar 1.57 g de CuSO4 sólido y 1.61 g de ZnSO4 sólido. Los cálculos fueron un poco difíciles de realizar, ya que el ambos solutos venían hidratados, por lo que se tuvo que sumar el peso molecular del H2O en diferentes proporciones también.
Lo siguiente fue verter ambas soluciones en vasos de precipitado de 250 ml. La solución de CuSO4 quedo de color azul claro y el ZnSO4 era de color transparente. A continuación, se coloco la placa de Zn en la solución de ZnSO4 y la placa de cobre en la solución de CuSO4. Ambos se colocaron cerca del otro y se les conectaron unos caimanes a cada uno en el extremo que no tocara la solución, que a su vez estarían conectado a las puntas de un voltímetro. A continuación, se nos proporcionó una tira de papel filtro que estaba sumergida en una solución de NaCl, que funcionaría como el puente salino y la colocamos de manera que estuviera en contacto con ambas soluciones.
Por último, encendimos el voltímetro para calcular la diferencia de potencial de esa pila. Al ver el resultado, obtuvimos que la diferencia de potencial era de -1 volt. El profesor Juan José nos dijo que así lo dejáramos y que estaba correcto, solo que el resultado era positivo, ósea 1 volt.
Experimento 2: ELECTRÓLISIS DE UNA DISOLUCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO
Lo primero que realizamos en este experimento, al igual que en el primero, fue preparar las soluciones necesarias para llevar acabo el experimento. En esta solo necesitaríamos preparar H2SO4 al 0.1 M, la cual fue preparada por Honorio. De la fórmula de molaridad, obtuvimos que los gramos necesarios para la solución eran 0.982 g. Ya lista la solución, la vertimos en un vaso de precipitado de 1000 ml. A continuación, de esa misma solución, se llenó una probeta casi al ras, y se introdujo en el vaso de precipitado de manera invertida, para que el líquido no se escapara. (Un esquema muy similar a cuando estuvimos en los laboratorios de Quimica en aulas II).
Lo siguiente fue cortar un trozo de alambre de cobre, que sujeto por un lado de un caimán, se introdujo adentro de la probeta que ya estaba invertida dentro del vaso. Esto funcionaria como el cátodo. Se tomo un trozo de cobre, que pesaba 20.6 gramos, y que se sumergió en el vaso de precipitado que teníamos y se conectó a la pila de 12 V. El otro extremo del caimán que estaba conectado al hilo de cobre en la probeta, se conecto a la pila también. Comenzó a darse la reacción y comenzamos a ver como se desprendían burbujas del hilo de cobre y el gas desplazaba al liquido en la probeta. Se tenía que tomar el volumen desplazado en ciertos tiempos, y estos se enlistan a continuación:
|
Volúmen
|
ml
desplazados
|
Tiempo
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1
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16
ml
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10
minutos
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2
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21
ml
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15
minutos
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3
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24
ml
|
20
minutos
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Discusión de resultados:
Para la primer parte, como se mencionó, un detalle muy importante fue que algunos equipos no tomaron en cuenta que las soluciones estaban hidratadas, y tuvieron que repetir la preparación de sus soluciones. Se revisó 2 veces nuestro procedimiento y se concluyó que si se había tomado en cuenta la hidratación.+
En un principio no lograba funcionar nuestro puente salino. Incluso pensamos que habíamos colocado mal los caimanes y los cambiamos. Al discutirlo, nos dimos cuenta que nuestra placa de zinc, solo tenía 1 lado de zinc, así que el caimán tenía que colocarse de frente, y así lo logramos.
La diferencia de potencial que marcó el voltímetro fue de 1V. Nuestro profesor nos explicó que fue por el hecho de que volteamos los conductores. Por curiosidad y como teníamos tiempo, lo cambiamos y volvimos a tomar el potencial, y en efecto, como lo predijo JJ, salió un potencial positivo de 1V.
No se tuvieron problemas al realizar la segunda parte de la práctica. El único detalle fue que aun después de 30 minutos, el alambre se iba tornando cada vez mas oscuro y seguía desprendiendo gas. Los profesores nos dijeron que ya lo retiráramos, aunque lleváramos un volumen de 39 ml desplazados, porque la pila tardaría demasiado en terminarse. El fenómeno que observamos fue una electrólisis.
2. Cuestionario
1.
Fundamente el
procedimiento experimental con las reacciones que se llevan a cabo para la
realización de la práctica.
En la media pila izquierda: Zn° (s) → Zn2+
(ac) + 2 e- (electrodo de oxidación).
ÁNODO
En la media pila derecha: Cu2+ (ac) + 2 e- →
Cu° (s) (electrodo de reducción). CÁTODO
CATODO………… 2H2O + 2 e- → H2 + 2OH
ANODO…………. 2HO → ½O2 + H2O + 2 e-
2.
Explique la
aplicación del procedimiento observado en 3 situaciones reales donde sea
empleado.
La
electrólisis se utiliza industrialmente para obtener metales a partir de sales
de dichos metales, utilizando la electricidad como fuente de energía. Se pueden
utilizar como recubrimientos metálicos.
Redox
usado en construcción de pilas
3.
¿De qué forma
pueden ser eliminadas las pilas empleadas en esta práctica sin que impacte al
ambiente? Refiérase al caso de pilas comerciales.
Al
terminar de usarlas, debemos RECICLARLAS, guardándolas en un recipiente de
plástico como primer paso, por supuesto que las mismas deben estar en buen
estado después de usarlas, que no tengan fugas de líquido ni hayan perdido su
protección externa. Posteriormente, al tener una buena
cantidad acumulada debemos llevarlas a las empresas o lugares que tengan
recolectores especiales para las mismas para la la posterior extracción del
mercurio y componentes tóxicos de éstas de forma segura.
3. Conclusiones
En general, en conclusiones pasadas, se ha buscado proponer los usos y la enseñanzas que estas prácticas dan en el ámbito Biotecnológico. En lo personal de nuestro equipo, esta práctica nos gustó, ya que fue vistosa, pero no encontramos ninguna aplicación muy clara relacionada con la carrera. La pila Danielle muestra el principio en el que se basa la oxido-reducción, pero creemos que la práctica pasada ilustró mejor el concepto de oxido-reducción, que es lo que en verdad será útil para nosotros en un futuro.
4. Referencias
- ("Pilas galvánicas"), Retrieved from http://www.iescabrerapinto.com/docs/Pilasgalvanicas.pdf
- ("Reciclando pilas"), (20, Enero 2010). Retrieved from http://ecologicamentecorrecto.blogspot.mx/2010/01/reciclaje-de-pilas-libramos-al-planeta.html
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