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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BÁSICAS

QUÍMICA BQU01 PRÁCTICA Nº 3 INFORME DE LABORATORIO: “ELECTROQUÍMICA Y CORROSIÓN” DOCENTE (S) :

ESTUDIANTES :

SECCIÓN

:

MSc. Ing. Carmen Reyes Cubas MSc. Ing. Ricardo Terreros Lazo.

FECHA: 03/ 09/ 20

Martin Moreno Alca

CÓDIGO: 20200135A

Luis Alberto Salazar Llaqui

CÓDIGO: 20200098I

BQU01-J

FIC-UNI 2020 - 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería civil PRACTICA N.º 3 ELECTROQUÍMICA Y CORROSIÓN

I. DATOS CÁLCULOS Y OBSERVACIONES: Experimento 1. CELDA GALVÁNICA Objetivos: ✓ Entender los procesos de Inter conversión de energía química en eléctrica y viceversa. ✓ Estudiar los procesos involucrados en una celda galvánica.

Reacciones: Reducción: Cu+2 (ac) + 2 e– Oxidación: Zn o(s) R.Q.: Zn o(s) + Cu+2 (ac)

Cu o(s)

Zn+2 (ac) + 2 e– Zn+2 (ac) + Cu o(s)

ε CELDA

Electrodos

0.34 V

Cu(s)

CuSO4(ac)

0.76 V

Zn(s)

ZnSO4(ac)

Solución

ε o = 1.1 V

Potencial de celda Experimental (v): 1.06 V Puente salino: KCl(ac) Observaciones: Observamos que el Cu+2 se reduce en el cátodo y el Zn0 se oxida en el ánodo, ello se realiza de manera espontánea debido a que al conectar los cocodrilos con los electrodos y con un voltímetro, este último nos señala de manera aproximada la diferencia de potencial teórico obtenida a partir de la ecuación de Nerns, la cual es positiva por ende se da de forma espontánea.

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Experimento 2. ELECTROLISIS DEL AGUA Objetivo: ✓ Observar la animación del proceso de producción de gases hidrógeno y oxígeno mediante la electrólisis del agua. Tiempo de electrólisis: 8 minutos Reactivos usados: NaOH Electrodo

Reacción química

ÁNODO

O2 (g)

2 H2 O

CÁTODO

H2 (g)

2 H2O + 4e-

O2(g) + 4 H+ + 4 e-

2H2(g) + 4 OH-

Comprobación y Observaciones El oxígeno se forma en el ánodo porque los aniones del oxígeno son atraídos por la carga positiva del ánodo. Al prender un fósforo la llama del fuego es de color rojo y posee mayor intensidad debido a que es un comburente. El hidrógeno se forma en el cátodo porque los cationes de hidrógeno son atraídos por la carga negativa del polo. Al prender un fosforo la llama del fuego es de color azul y tiene menor intensidad que en el oxígeno.

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Experimento 3. ELECTROLISIS DEL KI Objetivo: Es el Estudio de las reacciones de reducción – oxidación, es decir de los procesos rédox que se producen en la electrólisis de una disolución acuosa de yoduro de potasio (KI), así mismo se estudiarán algunas reacciones típicas de reducción del yodo molecular (I 2).

Electrodo

ÁNODO

I2(ac)

Reacción química

2 I-(ac)

I2(ac) + 2 e-

2 H2 O + 2 e CÁTODO

Observaciones

H2 (g) + 2 OH-

H2(g)

Reacción Global:

2 I-(ac) +

2 H2 O

Se observa la formación de yodo rojo en el ánodo. Se observa el desprendimiento de burbujas de hidrógeno en el cátodo.

I2(ac) + H2 (g) + 2 OH-(ac)

Indicadores usados para verificar los productos formados, anote el cambio observado: -Cátodo: Se añade unas gotas de fenolftaleína aparece la coloración rojo grosella la cual nos indica el carácter básico de la disolución.

-Ánodo: Se diluye al doble de su volumen al agregar agua , luego introducimos aproximadamente 2 ml de esta solución en 4 tubos de ensayo. ✓ En el primer tubo de ensayo se le agregará unas gotas de disulfito de sodio (Na2S2O3) y con ello observamos que desaparece el color rojo del yodo molecular, indica que se ha producido una reacción espontánea, la reacción que tiene lugar corresponde a la reducción de yodo a ion yoduro que es incoloro, esta reducción es provocada por la oxidación del disulfito a tetrationato (S4O62-) que también es incoloro.

✓ En el segundo tubo de ensayo se le agregará unas gotas de sulfito de sodio (Na 2SO3) y con ello observamos que desaparece el color rojo del yodo molecular, indica que se ha producido una reacción espontánea, la reacción que tiene lugar corresponde a la reducción de yodo a ion yoduro que es incoloro, esta reducción es provocada por la oxidación del sulfito a sulfato.

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✓ En el tercer tubo de ensayo se le agregará hidróxido de sodio (NaOH) y con ello observamos que desaparece el color rojo del yodo molecular quedando una ligera tonalidad de color amarillo, indica que se ha producido una reacción espontánea, parte del yodo molecular se reduce formando ion yoduro y la otra parte se oxida formando yodato (IO3-), esta reacción simultáneas de reducción y de oxidación de una misma sustancia se denominan dismutación, la coloración ligeramente amarilla nos indica que se ha alcanzado un equilibrio en el que la concentración de yodo molecular no es insignificante.

✓ En el cuarto tubo de ensayo se le agregará unas gotas de sulfato de hierro (FeSO 4) a la disolución roja de yodo, esta mantendrá su color observando solo un cambio en la intensidad de color debido al efecto de dilución, no ocurre reacción espontánea y esto se justifica con los potenciales de reducción de las distintas especies en la disolución.

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Experimento 4. CORROSIÓN a) Corrosión de un mismo metal en diferentes medios. Objetivo: ✓ Estudio del proceso de oxidación – reducción en la corrosión. ✓ Identificar la influencia de los diferentes medios en la corrosión del acero. Metal empleado: Acero

Solución patrón: FeSO4(ac) MEDIO CORROSIVO

pH solución

Coloración y aspecto con el indicador

1. HCl

1

Azul Intenso

Nivel de corrosión comparado con el patrón Alto

2. NaCl

7

Amarrillo tenue

Moderado

6-7

Amarrillo tenue

Moderado

12-13

Amarrillo verdoso claro

Mediano

3. (NH4)2SO4 4. NaOH

Indicador usado: Papel de tornasol. Reacción Química, completar: K3[Fe (CN)6] + Fe+2

Fe3[Fe (CN)6](s) +

EL CLAVITO EN UNA SOLUCION DE MEDIOS CORROSIVOS: HCl, NaCl, (NH4)2SO4, NaOH.

K+

NIVEL DE CORROSION COMPARADO CON EL PATRÓN, OBSERVANDO UNA COLORACION Y ASPECTO DEL INDICADOR

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Experimento 5. EVIDENCIAS DE LA CORROSIÓN DEL HIERRO Qué indica la coloración rosada en una zona del clavo inmerso en una solución de agua salada que contiene ferrocianuro y fenolftaleína: Indica la presencia de OH- producido por la reducción del agua.

Escriba aquí la ecuación.

II. Redacte una Conclusión respecto al experimento de corrosión observado:

En el último experimento el hierro se oxida a Fe+2 mediante la ayuda de K3(Fe (CN)6) se va ah colorear la zona de oxidación de color azul. El agente corrosivo es el oxígeno del aire disuelto en agua, el cual se reducirá a OH-. Si no hay ningún ácido presente en el medio de reacción, el pH del agua aumentará haciéndose cada vez más básico. Con la ayuda de la fenolftaleína se va a colorear la zona de reducción, a esto se le conoce como Pasivación. Si el pH es mayor que 12 se formará sobre el material una película que lo cubrirá de los agentes externos agresivos con el fin de evitar la corrosión, a esto se le conoce como Pasivación.

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