UNIVERSIDAD SAN PEDRO QUIMICA FISICA II PRCTICAS DE LABORATORIO

UNIVERSIDAD SAN PEDROFACULTAD DE MEDICINA HUMANAESCUELA DE FARMACIA Y BIOQUIMICA

PRACTICAS DE LABORATORIO FISICA QUIMICA II

Mg. QF. MARIBEL MERCEDES RONCAL RAMIREZ

Prctica 1: DETERMINACIN DE LA ENERGA DE GIBBS DE REACCIN DE UNA CELDA GALVNICA

Objetivo.-El objetivo de esta prctica es ilustrar la termodinmica de los procesos de oxidacin-reduccin, utilizando una celda galvnica para estudiar la reaccin:Zn + Cu2+ Zn2+ + Cumedir la fuerza electromotriz (f.e.m.) y calcular el cambio en la energa libre de Gibbs, G.

Fundamento.-Mediante una celda galvnica apropiada la energa libre til de la reaccin se podra utilizar para realizar trabajo elctrico. Para hacer esto dividimos la reaccin total en dos procesos separados de oxidacin-reduccin:Zn Zn2+ + 2e-oxidacin (prdida de electrones), Cu2+ + 2e- Cureduccin (ganancia de electrones).(La reaccin total es la suma de estos procesos.)Las reacciones separadas se conocen como reacciones de electrodo. Estas no se puede estudiar aisladamente. Sin embargo, puede estudiarse la diferencia de potencial entre los dos electrodos si se acoplan convenientemente para formar una celda galvnica.En este caso los electrodos (Zn y Cu) deben estar sumergidos en soluciones de sus iones; sin embargo, es necesario que las soluciones de ZnSO4 y CuSO4 estn separadas manteniendo al mismo tiempo un contacto elctrico entre ellas. Esto se consigue con un "puente salino" que contiene KCl concentrado en un gel y sumergidos los extremos en cada una de las semiceldas.Si se conectan los electrodos de Zn y Cu aplicando una diferencia de potencial adecuada y opuesta al de la celda galvnica, se puede alcanzar un punto (punto nulo) en el que no habr un flujo de corriente (es decir, la diferencia de potencial aplicada es exactamente igual a la de la celda galvnica). Bajo estas condiciones la diferencia de potencial de la celda es su fuerza electromotriz, f.e.m.Para los procesos reversibles de la celda es vlida la ecuacin:

Donde:n es el nmero de moles de electrones transferidos, F es un factor de conversin igual a 96,5 KJ V-1 mol-1, y es la diferencia de potencial f.e.m. en voltiosEn un proceso de oxidacin reduccin la medida de la f.e.m. da directamente G.

Aparatos y reactivos.-Electrodos de Zn y Cu, alambre de cobre para conexiones, Digital Multitester YF-1030, puente salino en U, vasos de 50 mL para precipitados, soluciones 0,5 M de sulfato de Zinc y de sulfato de cobre en agua.

Procedimiento.-Disponer las soluciones sulfato de zinc y sulfato de cobre en los vasos de 50 mL , sumergir los extremos del puente salino en las mismas, conectar los conductores electrnicos al terminar positivo y negativo del multitester, sumergir las lminas de zinc y de cobre en las soluciones correspondientes para obtener la semicelda de la pila galvnica, realizar las mediciones de la f.e.m. Utilizacin de datos.-1.- Hacer la representacin esquemtica de la celda segn los convenios electroqumicos y las reglas IUPAC.2.- Calcular el cambio de energa libre de Gibbs, para el proceso de oxidacin-reduccin involucrado en el funcionamiento de la celda.

1.-PREPARACION DE LA SOLUCION 0.5 M DE SULFATO DE ZINC Datos Tericos: Compuesto: ZnSO4.7H2O PM: 287.5 g/mol Volumen: 100 ml Concentracin: 0.5 M

Clculos:

2.-PREPARACION DE LA SOLUCION 0.5 M DE SULFATO DE COBRE Datos Tericos: Compuesto: CuSO4 PM: 159.6 g/mol Volumen: 100 ml Concentracin: 0.5 M

Clculos:

TABLA N1CompuestosPM (g/mol)Volumen (ml)Concentracin ( M)Peso de soluto en g. (W)

3.-PREPARACION DE PUENTE SALINOMasa

Agar-Agar0.6g

KCl6 g

4.-LECTURA DE LA FUERZA ELECTROMOTRIZN de Medicionesf.e.m. () (voltios)

Promedio

5.-REPRESENTACION ESQUEMTICA DE LA CELDA

6.-DETERMINANDO N DE MOLES

6.-CALCULANDO LA ENERGIA LIBRE DE GIBBS (G)

7.-GRAFICOS

8.-CONCLUSIONESQF.: Maribel Roncal Ramrez