Informe de electrolisis de sustancias

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Informe de electrolisis de sustancias

  1. 1. Universidad Metropolitana de las Ciencias de la EducaciónFacultad de Ciencias BásicasDepartamento de Química “Observación y desarrollo de una Electrólisis” Alumnos: Aros Pérez, Fabián Lillo Guzmán, Catiuska Molina Jil, Jorge Rivera Hernández, Felipe Profesores: Dr. Alberto Miranda Sr. Rodolfo Peña Asignatura: Laboratorio de Química General Martes 04 de Diciembre de 2012
  2. 2. Introducción Trabajaremos en el área de la Electroquímica, ciencia derivada de la química que seespecializa en reacciones donde hay interacción de cargas o electricidad. Podemosencontrar dos especies de celdas: Las Celdas Galvánicas o Voltaicas: Son aquellas que producen electricidad en base a reacciones de óxido-reducción simultáneas, de éstas el ejemplo más claro es la pila. Las Celdas Electrolíticas: Son aquellas que requieren el uso de electricidad para producir una reacción. En las celdas voltaicas encontramos reacciones espontáneas de óxido-reducción,aunque también es posible usar la energía eléctrica para conseguir reacciones red-ox. Porejemplo para descomponer cloruro de sodio en los elementos que lo componen: Los procesos de este tipo son impulsados por una fuente externa de energíaeléctrica, se llaman reacciones de electrólisis y se llevan a cabo en celdas electrolíticas,actuando en reacciones no espontáneas. En este laboratorio trabajaremos diversas disoluciones, donde serán electrolizadasy se observaran sus productos liberados, con una barra de grafito conductora que estará“inmersa” en la disolución y conectada a los terminales de una batería. Para visualizar con mayor claridad el proceso de electrólisis, utilizaremos tambiénindicadores diferentes, como fenolftaleína en la primera disolución por ejemplo. 01
  3. 3. Marco Teórico La electrólisis es un proceso electroquímico en el cual una reacción red-ox esprovocada por una fuerza electromotriz (FEM) externa. La celda electroquímica utilizadaen este caso corresponde a una celda electrolítica. En este tipo de celdas el polo negativo (cátodo) es por donde llegan los electronesa la solución, produciéndose el proceso de reducción (reacción catódica). El polo positivo(ánodo) es por donde los electrones abandonan la solución, produciéndose el proceso deoxidación (reacción anódica). Al producir electrólisis de soluciones acuosas, el aguapresente experimenta los siguientes procesos: a) Cátodo: reducción del agua b) Ánodo: oxidación del agua La electrólisis de sales disueltas en agua compite contra el agua, pudiendo oxidar oreducir de los iones del soluto como los del agua, dependiendo del potencial de oxidacióno reducción (E0), según sea el caso correspondiente. Para examinar los posibles productos de la electrólisis se debe tener en cuenta lasposibles reacciones anódicas y catódicas del sistema a analizar, incluyendo al agua. Lareacción que se produce primero en el cátodo será aquella que tiene el potencial máspositivo estando la reacción escrita en el sentido de la oxidación. 02
  4. 4. Proceso Experimental Requerimientos:Materiales Reactivos (cb = 1.0molL-1)1 Vaso de precipitado de 250mL Solución de Cloruro de SodioCápsula de Petri Solución de Cloruro Cúprico2 Barras de grafito Solución de Sulfato FerrosoBatería de 12V Solución de KICable de Conexiones Solución de KBrTabla de potenciales normales Solución de Nitrato Férrico Solución de Fenolftaleína Solución de Rojo de Metilo Solución de Almidón Solución de Azul de Metileno Solución de Tiocianato de Potasio Solución de Ferricianuro de PotasioPaso a Paso:En todos los casos la celda electrolítica corresponde a un vaso de contiene la solución aelectrolizar y dos barras de grafito que se introducen en la solución y los que seencuentran conectados con los terminales de una batería. Después de realizada cadaelectrólisis, se debe tener la precaución de limpiar bien las barras de grafito.Realice la electrólisis de las siguientes soluciones y determine que sucede en cada una deellas.Soluciones con indicadores: 1) NaCl con gotas de fenolftaleína 2) NaCl con gotas de rojo de metilo 3) KI con gotas de almidón o fenolftaleína 4) CuCl2 5) KBr con gotas de Azul de metilo 6) Fe+2 con gotas de Tiocianato de potasio 7) Fe +3 con dotas de Ferricianuro de potasio 03
  5. 5. Resultados Para explicar cada uno de los resultados, serán separados en 7 casos, donde sehará una especificación de lo ocurrido, la E0 del agua solo se escribirá una vez en el primercaso, puesto que es invariante para todos los casos: 1. Caso 1: Solución de NaCl (ac) y Fenolftaleína (ac): Se mezcla fenolftaleína (la Fenolftaleína indica pH alcalino [pH > 7] cambiando a un tono rosáceo) volviéndose rosada y por lo que se deduce que se liberó ion OH- (pH cada vez más alcalino), diciendo que el agua es quien se está reduciendo. 2. Caso 2: Solución de NaCl (ac) y Rojo de Metilo (ac): En este caso, al igual que el anterior, se disocian el agua y la sal, pero solo se reduce el agua, por lo que el rojo de metilo tiende a enrojecer o rosarse, indicando liberación de iones hidroxilos. 3. Caso 3: Solución acuosa de KI y Almidón: En este caso, se redujo el KI, comprobándose por la tintura que obtuvo el almidón disuelto previamente en la mezcla, el almidón absorbe yodo, tornándose café, en esta reacción el Yodo representaría al electrón. 04
  6. 6. 4. Caso 4: Disolución acuosa de CuCl2: En este caso hay oxidación, ya que se hay electrones en los productos, además empíricamente se observo una cuprificación del ánodo, además de que el agua comenzó teñirse verdosa, lo que significa gas cloro (color verde) disuelto en ella.5. Caso 5: Disolución acuosa de KBr y azul de metileno: Se observa un color verdoso en el agua, esto ocurre porque el bromo disuelto presenta una tonalidad amarillenta pálida, lo que implica que al mezclarse con azul se torne verde, mientras el potasio permanece diluido de manera incolora.6. Caso 6: Disolución acuosa de Fe+2 y Tiocianato de Potasio (KSCN): El Hierro 2+ (Fe+2) es altamente nocivo para la vida acuática, ya que según observamos al aplicar electricidad forma un capa metálica por sobre el agua y libera hidrógeno, gracias al exceso de hierro el agua tiende a tornarse azul.7. Caso 7: Disolución acuosa de Fe+3 y Ferricianuro de Potasio (K3Fe (CN)6): Se va tornando rojo sangre y va oscureciendo de a poco, forma una pequeña capa alrededor del ánodo, y va espesando en el vaso de precipitado, lo que nos hace suponer que gracias a la electrólisis se disocia en Fe+2 y éste luego forma hidróxido de Hierro, lo que formo la leve capa viscosa sobre la superficie del líquido. 05
  7. 7. Discusión y ConclusiónDiscusión: El trabajo fue fácil de realizar, no era muy complejo y solo basta con explicar el´porqué ocurren los procesos observados y que es lo que se obtiene de ellos. Al momento de realizar las ecuaciones químicas, los potenciales de reducciónfueron bastante útiles, ya que, facilitaron el entendimiento de la disociación. Los posibles errores y críticas solo pueden realzarse al momento de realizar elexperimento, ya que eran netamente cualitativos los resultados. Con respecto a errorespuede entrar el uso excesivo de reactivos, o, el desperdicio de éstos.Conclusión: Fue bastante gratificante el laboratorio pasado, se cumplió el objetivo principalque era entender aunque sea lo mínimo de la materia. Como grupo esperamos que esta situación pueda ser reiterada, ya que, presta ungran apoyo a la enseñanza de la química de una manera entretenida y fuera de lo común. Gracias a la electrólisis Dalton pudo demostrar que el agua no era un elemento,sino que un compuesto, creemos que el campo de la electroquímica puede ampliarse aúnmás, esto es solo una pequeña pieza de lo que podemos aprender. 06
  8. 8. BibliografíaNetgrafía: 1. http://www.fq.profes.net/propuestas3.asp?id_contenido=37553&ciclo=4206&cat=B achillerato&nombre_id=Experiencias%20de%20electroqu%EDmica 2. http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qg/Com%207- %20Electroquimica%20Pilas%20y%20celdas.pdf 3. http://ssfe.itorizaba.edu.mx/securetec/webext/secure/hoja/PROD%20QUIM%20MT Y%20COMPLETO/MSDS%20FERRICIANURO%20DE%20POTASIO%20PQMTY. pdf 4. http://fagalab.com/Hojas%20de%20Seguridad/TIOCIANATO%20DE%20POTASIO .pdf 5. http://oustilowsti.blogspot.com/2009/08/fenoftaleina.html 6. http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-redox.pdf 7. http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QG/Tema_14.pdf 8. http://bachiller.sabuco.com/fq/quimica/redox.pdf 9. http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&colle ction_id=f6513936b02b3886&writer=rl&return_to=Anexo%3ATabla+de+potenciale s+de+reducci%C3%B3n 10. http://quimicafacilrumi.blogspot.es/img/lectura2.pdf 11. http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosPDF/05Redox.pdf 12. http://dc433.4shared.com/doc/ssqgk1Td/preview.html 13. http://www.auxilab.es/documentos/folletos/mquimica.pdfBibliografía: 1. Guía de laboratorios desde el Numero 3 al Numero 6. 2. Cuaderno de Química general, Profesor Juan Vargas 3. Cuadernos de química general y laboratorios 07

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