UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULT ACULTAD DE ESTUDIOS ESTUDIO S SUPERIORES SUPERIO RES CUAUTITLÁN QUÍMICA INDUSTRIAL LABORATORIO DE FENÓMENOS DE SUPERFICIES E IONES EN SOLUCIÓN
Reporte experimental
PRÁCTICA 10: PROPIEDADES TERMODINÁMICAS DE UNA CELDA ELECTROQUÍMICA RUPO! "#$% INTERANTES!
Felipe Berrio&'(al Mart)ne&* Fran+i,+o -a.ier ar+)a Ro/ri01e&* Eri+2 E,te(an Lara Pa+3e+o Pa+3e+o O,.al/o A/ri'n L4pe& Mart)ne& eo.anni Pi++o Ramire& Bet&ai/a 1a/al1pe San+3e& Soto
"56%%6"$%7
INTRODUCCIÓN.
Pro8e,ora! -1ana Ca(era 9ern'n/e&*
La FEM de una celda electroquímica, , depende de la temperatura. A partir de variación de la con T, (δ /δ ), siendo este parmetro el coe!iciente de temperatura de la celda a presión constante. "ste ser determinado e#perimentalmente $ cuidadosamente con la ecuación que resulte de la FEM en !unción de la temperatura% con este parmetro, la
$
las ecuaciones correspondientes, se pueden reali&ar los clculos para la o'tención de las propiedades termodinmicas de la celda. on la !inalidad de calcular dicas propiedades se utili&a una celda tipo *aniell, conocida desde +- $ que se a usado ampliamente con determinadas variantes de construcción. Est !ormada por un electrodo de &inc, sumerido en una disolución de sul!ato de &inc $ un electrodo de co're sumerido en una disolución de sul!ato de co're, am'as soluciones estn contenidas en recipientes di!erentes $ son conectadas el0ctricamente con un puente salino. Las celdas electroquímicas pueden clasi!icarse en dos tipos !undamentales1 Celdas galvánicas: 2e caracteri&an porque a partir de una reacción química espontnea,
de o#idación3reducción, se produce una corriente el0ctrica. Celdas electrolíticas: En este caso por acción de una corriente el0ctrica e#terna (es
decir aplicando enería), se produce una reacción que de otras maneras no ocurriría de manera espontnea. 4n e5emplo de celda alvnica, es la celda tipo *aniell.
OBJETIVOS.
*eterminar e#perimentalmente el coe!iciente de temperatura de la FEM.
alcular las propiedades termodinmicas de la celda (67, 62 $ 68).
EQUIPOS, REACTIVOS Y MATERIALES.
MATERIAL 9 :asos de precipitados de 9; mL +
DIAGRAMA DE FLUJO.
EQUIPO + Multímetro diital +
REACTIVOS 2oluciones acuosas (+; mL c/u)1 =u2>?@ +M =n2>?@ +M Lmina de co're
Lmina de &inc Etanol 7ielo
RESULTADOS EXPERIMENTALES. T (°C) 5.1 10 15 20 25 0 5 !0 !5 50
FEM (mV ) CDC ? ?C ?; ?DC ?D ?C ?? C+C-?
T (K)
FEM (V )
9D.9C 9-.+C 9.+C 9-.+C 9.+C -;-.+C -;.+C -+-.+C -+.+C -9-.+C
;.CDC ;.? ;.?C ;.? ;.?DC ;.?D ;.?C ;.?? ;.C+;.C-?
ANÁLISIS DE RESULTADOS. 1." #$%&'*
Ec vs T $*=7 $*= $*77 Ec (V!
$*7
8>x? @ $xA" B $*%x C %7*%" RD @ $*<5
E+ ., T Polnomial >E+ ., T?
$*#7 $*# $*57 ":$ ";$ "<$ 5$$ 5%$ 5"$ 55$ T (!
2. E+,$*-* % FEM /* % */% m &'3 /* % 4*m,*$%4$% * % &$m% ,'m'% 6 7 7 2 8 /*4*$m'* - 9%$*- /* %- -4%4*- : . L% *%'3 -* ;4'** /* % <$=&'% E 9- T E6 %
7 T2
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%6 15.121 ;6 "0.0>?> 6 0.0002 . O;4*<% ,%$% % *%'3 %4*$'$ % ,$'m*$% 8 % -*</% /*$'9%/%- /* % FEM $*-,*4 % % 4*m,*$%4$%. E@6 ' 7 9cT 3;.; 7 ;.;;;?T E@@6 ;.;;;? !. %<% - =- **-%$'- 8 ** % 4%;% /* $*-4%/- *+,*$'m*4%*-. on las siuientes ecuaciones se determinan las propiedades termodinmicas e#perimentales1
B 6 " FE BS 6 F( / )P B 6 B 7 T BS T (°C) 9D.9C 9-.+C
FEM (V ) ;.CDC ;.?
;.;+?? ;.;+-
B 3++;DC 3?+?
9.+C
;.?C
;.;+-
3-;C
9-.+C
;.?
;.;9;-
39?;
9.+C -;-.+C
;.?DC ;.?D
;.;99- ;.;9?-
3+DC 399C?
-;.+C -+-.+C
;.?C ;.??
;.;9- ;.;9-
3-;C 3C-?9
-+.+C
;.C+-
;.;-;-
3;;
-9-.+C
;.C-?
;.;-9-
3+;-;9
B 9--D.? DC.? 9D??.D +;C9D. + ++?C.? +--9. D +?D?+;9 ++D. +DC+?. ++C+?.
B 9DD.9 -+CD.? -C?-.? -9.? ?-+C.? ?D;+.? C;D.? C?D-.? CC.? 9?C.?
5. #$%&'* B $ ":$ B"$$$$
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B#$$$$ "G
B=$$$$ B;$$$$ B%$$$$$ B%"$$$$ T (!
?. C%* -- /%4- *+,*$'m*4%*- B : B B * /''**-4=/%$ 8 m,%$* - %%/- 4*3$'%m*4*. S%%$ * ,$*4%* /* *$$$. En condiciones estndar el potencial de la pila de *aniell es1 n(s) G u9G(aq) H n9G(aq) G u(s). EG61:10 V
B 6 " FE6 " (9)(C;;/mol)(+.+;:) "21200 Hm BS 6 F( / )P6 (9)(C;;/mol)( ;.;99-:) !15.! Hm B 6 B 7 T BS6 3 9+9-;; I/mol G (9.+C J)( ?-+C.? I/mol) +;D?-;.- IJ/mol
J. D'-4% %m,'%m*4* -' % -'<'*4* %&'$m%'3 *$/% * *,4 /* $*9*$-';''/%/ 4*$m/'=m'% U% */% **4$m'% ,$/* % FEM % %/ -* * -m''-4$* $$'*4*.
CONCLUSIONES.
BIBLIOGRAF#A.
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