proyecto 2 construccion de un potenciometro

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  • 1. Ingeniera QumicaFacultad de Ciencias QumicasUniversidad VeracruzanaPROYECO DE ELECTROQUIMICA CONSTRUCCIN DE UN POTENCIMETRO con mnima instrumentacin La potenciometra caracteriza cuantitativamente una muestra, en este mtodo se trata de medir la diferencia de potencial entre dos electrodos diseados para este efecto y esta diferencia de potencial tenga una relacin con la concentracin del analito de inters.Seccin: 302 Equipo: 3 Catedrtico: I.Q Nieto Pea Mara de Lourdes Integrantes: Hernndez Valdez Oscar cabrera Osorio Yedani Ortega Rodrguez Delta Selene Snchez Antonio Diana Laura Salazar Guzmn Grethell Melitza 08/12/2013 Coatzacoalcos, Ver.

2. OBJETIVO Incorporar las tcnicas de microescala a los laboratorios universitarios, como una alternativa para la reduccin de insumos, residuos y costos, manteniendo la calidad educativa y teniendo impacto en la sustentabilidad ambiental y as conocer el comportamiento qumico de los electrodos construidos en una curva de titulacin cido base fuerte.FUNDAMENTO Un potencimetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Normalmente, los potencimetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar ms potencia.POTENCIOMETRA La potenciometra caracteriza cuantitativamente una muestra, en este mtodo se trata de medir la diferencia de potencial entre dos electrodos diseados para este efecto y esta diferencia de potencial tenga una relacin con la concentracin del analito de inters. Es necesaria una celda en al que uno solo de los electrodos modifique su potencial cuando cambien las concentraciones de las especies con las que tenga en contacto.ELECTROANALTICA En qumica analtica la electroqumica utiliza celdas con electrodos que son diseados en condiciones controladas y permiten predecir y explicar las variables elctricas por modelos tericos y ecuaciones matemticas conocidas. La electroanaltica tiene diferentes mtodos que involucran reacciones redox y paso de corriente, uno de ellos es la potenciometra. 3. ELECTRODOS El electrodo de trabajo o indicador cambia su potencial. El electrodo de referencia se construye de manera que su potencial permanezca inalterado (dentro de ciertos mrgenes) aun cuando cambie el entorno en el que est en contacto. Dado que el electrodo de referencia permanece inalterado, el potencial de la celda ser equivalente a la variacin que sufra el electrodo indicador. Por conveniencia se emplea la siguiente ecuacin para trabajar con los valores de potencial obtenidosEcelda=Eindicador-EreferenciaPOTENCIMETRO 4. INTRODUCCION En el siguiente reporte presentamos cada uno de los pasos que se siguieron para la elaboracin del potencimetro, as como el anexo de tablas, grafas, fotografas, y diagramas de bloques que ayudan a la comprensin del procedimiento que se realiz para la construccin del potencimetro. Despus de la construccin del potencimetro proseguimos a las pruebas de este, primeramente calibrando los electrodos, posteriormente pasando a una microtitulacin acido-base y finalmentea las construcciones de curvas de titulacin. 5. CONSTRUCCIN DE UN POTENCIMETRO MATERIALES: Multmetro Alambre de cobre 5 cm Alambre de Tungsteno 5 cm (pureza 90%) Caimanes (2) Silicn Celda de plstico (tapa de medicamentos) Puntas de piceta.CONSTRUCCIN DE ELECTRODOS 1. Tomar 5 cm de Cu y W4. Verificar si se pueden colocar los caimanes en la otra punta Cu cable negro, W cable rojo.2. Adaptarlos a las puntas de pipeta colocando el W en una de ellas dejando que salga una pequea porcin (electrodo de trabajo).3. El de Cu de igual manera pero adaptando otra punta de pipeta con una pequea cantidad de algodn y aadiendo una pequea cantidad de agua (electrodo de referencia). 6. CONSTRUCCIN DE CELDA En el vaso de plstico se hacen dos orificios equidistantes.Insertar los electrodos en los orificios y sellarlos con silicn para evitar fugas.Probar fugas llenando la celda con agua destilada.CONEXIONES AL MULTMETRO Encender el multmetro en lectura de 2000 mVEl cable negro conectado al cobre se inserta en la entrada que dice COMEl cable rojo conectado al W, se inserta en la entrada VmACALIBRACIN DE LOS ELECTRODOS Buffer pH 4Calibrar los electrodos con soluciones bufferMedir voltajeBuffer pH 10Medir voltaje Buffer pH 7Medir voltaje 7. REGISTRO DE LECTURAS Se grafica el potencial obtenido contra pH de las soluciones bufferSe calcula la pendiente, la ordenada al origen.Graficar pH vs VRegistrar valores de m y de bCalcular ecuacin de la recta.RESULTADOS OBTENIDOS DE LA LECTURA PHE 4 7 10-76 -165 -277PH & E 0 -50051015E-100 Series1-150Linear (Series1)-200 -250 -300y = -33.5x + 61.83 R = 0.995 PH 8. MICROTITULACIN ACIDO-BASE OBJETIVO Conocer el comportamientoqumico de los electrodos construidos en una curva de titulacin cidobasefuerte. MATERIALES Electrodos Celda Caimanes Multmetro Soporte para micro anlisis Jeringas de insulina Jeringa de 5 ml Adaptador de corriente Microagitador magntico Minibarra magntica (mbmCURVA DE TITULACIN MICROPOTENCIOMTRICA CIDO BASE 9. CONSTRUCCIN DE LA CURVA DE TITULACIN Depositar 0.5 mL de HCl 0.100M en la celda.Hacer funcionar el agitador y tomar la lectura inicial en mVAadir agua destilada hasta cubrir los electrodos.Colocar en la microbureta NaOH 0.100M para titular. .Se aaden volmenes de 0.06 mL (60 L) con la microbureta y se esperan 30 segundos para cada lectura, hasta llegar a 1 mLEjemplo de la curva acido-base:Se grafica potencial mV contra volumen aadido.Colocar la mbm.Conectar los electrodos al multmetro en el rango de 2000 mv 10. En 1 mL hay 1000 microlitros En nuestro caso titulamos NaOH con HCl(en la microbureta) por esa razn nuestra curva sale diferente a la del ejemplo. V(microlitros)E(mv)0 60 120 180 260 320 400 460 520 580 640 700 780 840 940 1000-288 -273 -258 -243 -223 -211 -184 -134 -117 -115 -103 -81 -67 -61 -57 -55VirajeCurva de titulacion de NaOH 0.1 N con HCl 0.1N 0 -50020040060080010001200-100 -150 m vSeries1-200 -250 -300 -350Volumen(microlitros) 11. DETERMINACIN DEL PH PENDIENTE: y2 y1/ x2 x1 ORDENADA AL ORIGEN: b = y mx Se calculan los valores de X (pH) a partir de los valores de Y (-mV), despejando el valor de X de la ecuacin de la recta obtenida en la calibracin de los electrodos, o sea:x=y-b mx = (y - b)/ m, Sustituyendo los valores de b y de m obtenidos en dicha calibracin.CALCULOS PARA LA CURVA DE TITULACINmv -288 -273 -258 -243 -223 -211 -184 -134 -117 -115 -103 -81 -67 -61 -57 -55V(microlitros) 0 60 120 180 260 320 400 460 520 580 640 700 780 840 940 1000ph 10.4427761 9.99501493 9.54725373 9.09949254 8.50247761 8.14426866 7.33829851 5.84576119 5.33829851 5.27859701 4.92038806 4.26367164 3.84576119 3.66665672 3.54725373 3.48755224 12. CURVA DE TITULACIN Curva de titulacin de NaOH 0.1N con HCl 0.1N 12 10 8 p h6 4Series12 0 020040060080010001200Volumen(microlitros)OBSERVACIONES E IMGENES Equipos de micropotenciometro 13. Celda (un dosificador) y electrodos ( alambre de W y Cu).Soluciones buffer para calibrar los electrodos Buffer de ph 4, 7 y 10 14. Calibrando los electrodos, con las diferentes soluciones buffer y con ayuda de un potencimetro.Microtitulacion de acido-base 15. CONCLUSION Al termino de este proyecto pudimos concluir que la elaboracin del micropotenciometro es de gran utilidad para poder conocer el voltaje de las sustancias a desear, as mismo, como en el caso de la micro titulacin, nos ayuda a tener una mayor precisin del pH de las muestras, y as poder realizar las curvas y compararlas, no obstantes, tuvimos retos y aprendizajes que nos ayudaron a nuestro empeo acadmico.BIBLIOGRAFIA Microelectrochemestry ExperimentsCompiled by Beverly Bell, Bina Akoobhai Edited by Prof. JD Bradley 2006 RADMASTE Centre, The UNESCO-Associated Centre for Microscience Experiments, RADMASTE Centre Microscale Analytical Chemistry Experimental Teaching With Locally Produced Low- Cost Instrumentation: Instrumental Analysis-Sa Chemistry Department. Faculty of Chemistry. National University of Mexico, UNAM. Mexico City PC 04510 . Curso de Qumica Analtica a Microescala TotalAlejandro Baeza, Adrin de Santiago, Arturo Garca, UNAM, 2008. Electroqumica Analtica, Alejandro Baeza UNAM 2007. Analytical