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• Alberto Ocerin

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS LABORATORIO DE ELECTROQUÍMICA PRACTICA NO. 2 LEYES DE FARADAY GRUPO 4IM72 EQUIPO 2 INTEGRANTES: BELEM ARROYO INDRA YURENI MEDINA SEGURA MAYRA OCERIN ALBERTO BRITO CHÁVEZ REYNA ISABEL

Objetivos específicos

Objetivo • Cuantificar las masas que se producen por electrolisis en tres coulombimetros, unos de peso, otro de volumen y uno de titulación, conectados en serie, aplicando las leyes de Faraday.

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Identificar tres diferentes diseños de coulombimetros. Construir un circuito compuesto por tres coulombimetros conectados en serie. Determinar las reacciones electroquímicas de oxidación y reducción en cada coulombimetro. Relacionar la cantidad masa producida (solido, liquido o gas) en los electrodos durante la electrolisis con la cantidad de corriente eléctrica aplicada para cada coulombimetro.

Leyes de Faraday Las leyes de Faraday de la electrolisis expresan relaciones cuantitativas basadas en las investigaciones electroquímicas aplicadas por Faraday. 1. La masa de una sustancia depositada o que se separa en los electrodos, es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasa a través de la solución. Esta primera ley, permite calcular, la cantidad de electricidad (en coulombios o Faraday) para depositar un equivalente gramo de una sustancia. 

 

Donde: m= masa de la sustancia alterada (g) Q= cantidad de electricidad (coulombio) e= equivalente electroquímico

Se llama equivalente electroquímico a la masa de un elemento depositada, durante la electrólisis.

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1 F es la cantidad de electricidad necesaria para liberar un equivalente químico de cualquier elemento.

• Cuando se realiza, por ejemplo, la electrólisis de una solución de sulfato cúprico (CuSO4) sucede lo siguiente 

Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, el ion cobre se mueve hacia el cátodo, adquiere dos electrones y se deposita en el electrodo como elemento cobre. El ion sulfato, al descargarse en el electrodo positivo, es inestable y se combina con el agua de la disolución formando ácido sulfúrico y oxígeno. 2Cu++ +4e‾→ 2Cu °

Cu2SO4 + H2O → Cu++ + SO4= + H+ + HO‾

2HO‾ → O2 + 2H+ + 4e‾ 2Cu2SO4 + 2H2O → 2Cu ° + 2H2SO4 + O2 Cuando circula más corriente (más

2. Las masas de elementos que se depositan en los electrodos

son proporcionales a los equivalentes químicos. Esta ley permite calcular la masa de diferentes sustancias   •depositadas por la misma cantidad de electricidad.

 Para probar esta segunda ley se hace pasar la misma cantidad de electricidad a través de varias cubas con diferentes soluciones salinas, como indica la figura. Midiendo la cantidad de plata y de cobre depositados en el cátodo se llega a la comprobación de la ley:

O sea que las masas de plata y de cobre depositadas en los electrodos se hallan en relación de: 107,8 /31,75.

Experimentación • Material y equipo Bureta de 50 ml Pinza para bureta Matraz Erlenmeyer de 250ml Cristalizador chico 3 vasos de precipitados de 250 ml Coulombimetro de peso Coulombimetro de volumen Coulombimetro de titulación Amperímetro analógico o digital Perilla Cronometro Fuente de CD Balanza analítica Estufa Laminillas de cobre Varillas de acero inoxidable Alambres con punta caimán

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Sustancias y soluciones Agua destilada Alcohol etílico absoluto Solución de sulfato de cobre+etanol+acido sulfúrico Solución de hidróxido de sodio Solución de yoduro de potasio Solución de almidón Solución de tiosulfato de sodio normalizada

Lijar electrodos Coulombimetro de peso

Pesar Secar 1 (cátod o) En vaso solución de sulfato de cobre

Lavar

Fijar electrodos con soporte baquelita

Coulombimetro de volumen Anotar nivel

Cerrar pinza

Coulombimetro de titulación

Cristalizador Llenar coulombimetro

NaOH Succionar

Llenar tubo Nernst

KI

Permitir salida de hidrogeno

Colocar coulombimetro Abrir pinza Mhor

Colocar electrodos de acero inoxidable No apretar tapon

Precauciones y observaciones Conectar la fuente de CD

Lectura de I y t, a través de celdas Determinar volumen desplazado

Coulombimetr o de titulación vaciar sol`n de columna que contiene yodo

Desconecta r circuito

En coulombimet ro de vol marcar nuevo nivel

Agregar gotas de almidon coomo indicador

Quitar electrodo de cobre

Enjuagar y secar

No tocar superfici e

Pesar (Mf)

Titular con tiosulfat o de sodio

Anotar volumen de tiosulfato

Bibliografía • http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/quimica/Tema15.html • Química, Enrique Gutiérrez Ríos • Fenómenos químicos, Carlos Arturo Correa Maya • http://

www.fisicanet.com.ar/quimica/electrolisis/ap07_electrolisis.ph p