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LABORATORIO N° 6 ELECTROQUÍMICA Sección: IS2D

Grupo: 1B

N° Orden: 07

Fecha: 10/11/2020

Apellidos y nombres: Jiménez Pérez Carlos Fernando LOGRO Al final de la sesión, en base a resultados experimentales, el alumno resuelve problemas de contexto real sobre celdas electrolíticas y celdas galvánicas.

CASO A TRABAJAR EL SÉPTIMO ANIVERSARIO Caso adaptado para fines educativos

José es un Ingeniero que quiere darle dos sorpresas hechas con sus propias manos a su esposa por su séptimo aniversario (Bodas de Cobre). La primera sorpresa: es un cofre conteniendo monedas recubiertas de cobre, cada moneda representa un día vivido con ella. José en total ha logrado reunir 2556 monedas de 10 céntimos. Él indica que solo preparará la sorpresa si el rendimiento porcentual del recubrimiento es superior al 30%, para lo cual ha planteado dos condiciones, con las cuales podría cumplir con la sorpresa. ¿Cuál será la condición más conveniente? Condición 1 Condición 2 Voltaje = 12 V Voltaje = 12 V Intensidad de corriente = 0,5 A Intensidad de corriente = 0,9 A Tiempo = 4 minutos Tiempo = 2 minutos Ánodo de cobre Ánodo de grafito La segunda sorpresa: son adornos que enciendan focos LED, con este detalle desea recordar los tres años de noviazgo vividos antes del matrimonio. Para encender los focos LED de estos adornos él cuenta con puentes salinos, láminas de cobre, láminas de zinc, solución de sulfato de zinc de 1M y con dos soluciones de sulfato de cobre (0,05M y 0,1M). Él indica que solo hará la sorpresa si logra encender algunos de los focos LED que se encuentran dentro de la caja con la siguiente indicación: Color de LED

Voltaje al que enciende

Rojo alta luminosidad Verde alta luminosidad Azul

0,7 V – 1,2 V 0,9 V– 1,8 V 1,9 V– 2,3 V

¿José logró cumplir con las dos sorpresas para su esposa por su séptimo aniversario?

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1. INTEPRETA Y REPRESENTA EL PROBLEMA

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 ¿Cuál es el problema que se quiere resolver? (lugar, personajes, hechos) José un ingeniero quiere darle dos sorpresas hechas con sus propias manos a su esposa por su séptimo aniversario. En la primera sorpresa, en la cual quiere regalarle un cofre con monedas recubiertas de cobre y se quiere saber cual de las condiciones planteadas por él podría cumplir con la sorpresa. En la segunda sorpresa, en la cual quiere regalarle adornos que enciendas focos LED y él realizará esta sorpresa si es que los focos LED logran encenderse. Se quiere saber si José logro cumplir con las dos sorpresas para su esposa para su séptimo aniversario. 

¿Qué información se debe tomar en cuenta para poder dar solución al problema planteado? Para la primera sorpresa se debe tomar en cuenta las condiciones dadas por él las cuales tienen diferentes voltajes, diferente intensidad de corriente, diferente tiempo y en la primera condición consta de Ánodo de cobre y en la segunda condición consta de Ánodo de grafito. Para la segunda sorpresa se debe tomar en cuenta las indicaciones de la caja de focos LED la cual contiene para cada color LED se requiere de cierto voltaje para que se pueda encender.

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¿Cuál es la cantidad de cobre depositado sobre la moneda si se deja pasar 0,2 A durante 3 minutos en una celda que usa un ánodo de cobre y contiene una solución acuosa de sulfato de cobre? Cu+2 + 2 e-  Cu Ley de Faraday: m(Cu) = (63,5 g/mol × 0,2 × 180) ÷ 96500 = 0,02 g de Cu

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Si se tiene una celda galvánica Zn(s) / Zn+2(ac, 1M )// Cu+2(ac,0,2 M/ Cu(s). ¿Cuál es el potencial de la celda generado?

Zn  Zn+2 + 2 eCu+2 + 2 e-  Cu Cu+2 + Zn  Cu + Zn+2: Ecuación balanceada Cobre: E°red (cátodo) = + 0,336 Zinc: E°red (ánodo) = - 0,763 E°celda = 0,336 – (- 0,763) = 1,099 V Nernst: Cu+2(ac) + Zn(s)  Cu(s) + Zn+2(ac) Actividad: 0,2 1 1 1 Ecelda = E°celda – (0,0592 V ÷ n) × log (Zn+2 ÷ Cu+2) = 1,099 V - (0,0592 V ÷ 2) × log (1 ÷ 0,2) Ecelda = 1,078 V

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