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Índice.

i. Introducción 2

ii. Principios teóricos 3

iii. Detalles expresivos 13

iv. Discusión de resultados 22

v. Conclusiones 23

vi. Recomendaciones 24

vii. Bibliografía25

viii. Apéndice 26

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Introducción

En este trabajo que presentamos, pretendemos ampliar nuestros conocimientos en el área de la química. hablaremos acerca de le electroquímica, rama de la química que estudia las reacciones químicas producidas por acción de la corriente eléctrica (electrólisis) así como la producción de una corriente eléctrica mediante reacciones químicas (pilas, acumuladores), en pocas palabras, es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes. Las Reacciones Químicas que intervienen en estos procesos son de tipo redox.

¥ Nuestros objetivos son:

observar la descomposición química de sustancias por la corriente eléctrica.

Identificar los productos formados, depositados y desprendidos. Diferenciar entre electrodos solubles e insolubles

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Principios Teóricos.

El proceso de electrolisis consiste en lo siguiente:

Se funde o se disuelve el electrólito en un determinado disolvente, con el fin de que dicha sustancia se separe en iones (ionización).

Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentaciones eléctrica y sumergida en la disolución. El electrodo conectado al polo negativo se conoce como cátodo, y el conectado al positivo como ánodo.

Cada electrodo mantiene atraídos a los iones de carga opuesta. Así, los iones negativos, o aniones, son atraídos al ánodo, mientras que los iones positivos, o cationes, se desplazan hacia el cátodo.

La energía necesaria para separar a los iones e incrementar su concentración en los electrodos es aportada por la fuente de alimentación eléctrica.

En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre estos y los iones, produciéndose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al ánodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del cátodo (-).

En definitiva lo que ha ocurrido es una reacción de oxidación-reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica ha sido la encargada de aportar la energía necesaria.

ELECTROLITOS:

Son sustancias que dan soluciones acuosas conductoras de la corriente eléctrica. Dichas sustancias pueden conducir también la electricidad, al estado de fusión, en caso de

ser electrolitos sólidos.

LEYES DE LA ELECTROLISIS:

Las relacione que existen entre las cantidades de sustancias que participan en reacciones químicas, en particular, sobre los electrodos y

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la cantidad de electricidad fue pasan por el circuito, se expresan por las leyes de Faraday.

1ª “La masa de cualquier sustancia, deposita o disuelta en un electrodo, es proporcional a la cantidad de electricidad (numero de coulombios) que pasa a través del electrolito”

2ª “La masa de diferentes sustancias depositadas o disueltas en un electrodo por la misma cantidad de electricidad son proporcionales a sus pesos equivalentes”

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Detalles Expresivos.

1. Materiales:

a) Gradilla con seis tubod de ensayo b) Tubo en Uc) Pipeta graduada de 10 ml d) Matraz de erlenmeyer de 250 mLe) Vaso de 250 mLf) buretra de 50 mLg) Soporte universalh) pinzai) pisceta j) fuente de corrienteelectrica de 0 a 20 mLk) 2 electrodos de carbonl) 2 enchufes y cable electrico para conecciones

2. reactivosa) Alambre dde Cub) Lamina de cobre puro de 15 x 80 mmc) Viruta de cobred) Acido sulfurico concentradoe) Acido clorhidrico 0.1Nf) Acido nitrico M

g) Cloruro ferrico 0.1M h) Tetracloruro de carbono i) Indicador fenoftaleina j) Indicador anaranjado de metilok) Almidon

2. Procedimiento:

A)Electrolisis del la solución de KI(electrodos insolubles):

1 colocar una cantidad suficiente de solución de KI 0,5 M en el tubo de “U”, cuidadosamente de modo que llegue hasta 1 cm por debajo de la parte superior.

2 Instalar el aparato de electrolisis con un potencial de 12 V (requisito)

3. Dejar transcurrir unos 15 minutos

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4. observar y anotar todos los cambios que se producen en los electrodos

Observamos:

En el cátodo:

2H2O + 2e- → H2 ( ) + OH

En el ánodo: -

2I- - 2e- → I2 ( )

Toma un color amarillo oscuro o dorado esto se debe a la precipitación del I.

Las reacciones totales que tienen lugar son:

2I- (ac) + 2H2O (l) → H2(g) + I2(g) + 2OH-(ac)

• Notamos que no está presente el ion K+, lo cual implica que este ion en medio acuoso en un espectador, si sumamos dos iones K+ a ambos miembros la ecuación neta no se altera:

2KI (ac) + 2H2O(l) → H2(g) + I2(g) + 2KOH-(ac)

• Observamos que se forman H2(g), I2(g) y KOH; y hemos detallado paso a paso la experiencia de la electrolisis

5. Terminada la electrolisis desconecar el equipo y retirar con mucho cuidado, los electrodos

6. De la parte catódica extraer con un gotero 2ml hacia un tubo de ensayo

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5. Ahora en la muestra del catodo, se le agrega 2 gotas de fenolftaleína

Se observa que:• Ahora la solución cambia a color rosado la cual nos indica la existencia de iones oxidrilos

6. extraer con el gotero 2 ml de la solucion del anodo, vaciarlo en 2 tubos de ensayo en partes iguales; al primer tubo añadir 2 gotas de tetracloruro de carbono; y dejar reposar, observar en esta la coloracion que toma la solucion . al segundo tubo añadir 2 gotas de almidon y observe lo que sucede.

I2 + CCl4 -> I2CCl4

se puedenobservar 2 fases, y una de ellas es de color violeta

I2 + almidon ………. Se tiñe de color negro

B) Electrolisis de la solución de CuSO4 (electrodos insolubles)

1. Emplear solución de CuSO4 0,5 M depositarlo en el tubo en U para luego introducir los electrodos con un voltaje de 12 voltios.

2. Luego esperar hasta esperar que en el cátodo se deposite el cobre metálico y en el ánodo el desprendimiento del oxígeno en forma de burbujas.

3. Extraer con el gotero 2 ml de la solución de cada uno de los electrodos (cátodo- ánodo) y depositarlos en tubos de ensayo.Para luego agregar indicadores a estas soluciones como la fenolftaleína y anaranjado de metilo.

Observaciones:En el cátodo:

Reacción: 2Cu+2 + 4e- 2Cu( ) Se puede observar que al agregar fenolftaleína la solución presenta en color

azulino claro. Y al agregar anaranjado de metilo se observa un color rojizo oscuro.

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En el ánodo: Reacción: 2H2O -4e- 4H+ + O2

Al agregar la fenolftaleína a la solución se observa un color azul claro. Luego al agregar anaranjado de metilo se forma la solución de color rojo claro.

4. Secar el electrodo con el cobre depositado y colocarlo sobre la boca de un tubo de ensayo, agregar gota a gota, 1ml de HNO3 3M sobre el electrodo , de tal modo que vaya desprendiendo el cobre dentro del tubo .en otro tubo de ensayo colocar una viruta de Cu, agregar 1gota de HNO3 3M .

Se Observa: Que ambas reacciones son las mismas ya que es lo mismo hacer interactuar una viruta de cobre o la solución del cobre con HNO3, debido a que presentan el mismo color verde claro.

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Las reacciones totales que tiene lugar son:

CuSO4 ↔ Cu2+ + SO42- (disociación de la sal)

En el cátodo:

Cu2+ + 2e- → Cu

En el ánodo:

SO42- + H2O → H2SO4 + 2e- + 1/2 O2 ↑

C) Purificación del cobre (electrodos de Cu: ánodo soluble)

1. En un vaso de 250 ml, agregar 100ml de solución de sulfato de cobre 0.5M, agregarle un 1ml de H2SO4 concentrado.

2. luego instalar como ánodo un pedazo de cobre impuro de 2mm de grueso y como cátodo una lamina de cobre puro de 15x80 mm introducir los electrodos en el vaso con la solución , tener en cuenta que la separación de los electrodos debe ser 5cm, con un voltaje que varía de 2 a 4 voltios con un tiempo de 15 min

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3. En la solución tenemos: 100ml de CuSO4 1ml H2SO4(cc)

Observamos que:

En la lámina de cobre se acumula el cobre purificado que fue desprendido del pedazo de cobre impuro

Es importante tener en cuenta que Nunca se debe juntar los electrodos, ya que la corriente eléctrica no va a hacer su proceso y la batería se va a sobre calentar y se quemará.

En el fondo del vaso se precipitan las impurezas de cobre ya que el cobre no se encontraba puro.

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Discusión de resultados

Se observa que al agregar almidon se tiñe de un color negro, esto indica que esta bien preparado.

El experimento no nos salio bien al cien por ciento debido a que nurestro gotero estaba roto y esto ocasiono que se mezclaran nuestas sustancias del catodo y anodo

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Conclusiones

1. En el anodo se puede apreciar el proceso de oxidacion.2. En el catodo se almacena la base.3. el anodo es positivo 4. el catodo es negativo5. el cobre se deposita en el catodo

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Recomendaciones.

Como se ha podido analizar con la lectura del informe lo recomendable es:

En primer lugar se sugiere limpiar muy bien el lugar de trabajo y los

instrumento que se van a utilizar.

Se debe verificar que todos los materiales necesarios para el experimento estén

a su alcance.

Para registrar lo observado, se debe contar con los integrantes del grupo, así se

logrará acortar el tiempo y una mayor precisión

No mover el tubo en form,a de u, porque se podrian mezclar las sustancias

Asegurarse que la intensidad de corriente sea la indicada

Después de utilizarlos reactivos cerrarlos inmediatamente porque de lo

contrario perderían concentración

Agregar con sumo cuidado la cantidad de gotas necesarias.

Después de cada experimento se deben de lavar los materiales utilizados

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Bibliografía.

ޜ Química Ed. Lumbreras. Tomo II. (297 - 298)

ޜ Quimi tomo II lumbreras (pag 305 - 308 )

ޜ Raymond Chang. Novena edicion. Mc Graw Hill ( 315 - 317 )

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Apéndice.

Cuestionario:

1. Escribir las reacciones parciales y totales de los procesosEn el cátodo: 2H2O + 2e- → H2 ( ) + OH

En el ánodo: 2I- - 2e- → I2 ( )

Las reacciones totales que tienen lugar son: 2I- (ac) + 2H2O (l) → H2(g) + I2(g) + 2OH(ac)

Cu(s) -->  Cu2+ (ac)

+ 2 e-

Cu2+ (ac)

+ 2 e- --> Cu(s)

Ecuación total,  CuSO4 (ac) + 2 e- + Cu(s) -->  Cu SO4 (ac)

+ 2 e- + Cu(s)

2. ¿Qué productos se han formado, depositado y desprendido en los electrodos?

En el cátodo: 2H2O + 2e- → H2 ( ) + OH

En el ánodo:

2I- - 2e- → I2 ( )

SO42- + H2O → H2SO4 + 2e- + 1/2 O2 ↑

3.¿en la electrolisis de una solucion de cuso4 , que volumen de o2medido a condiciones normales) es liberado en el anodo, en el tiempo que transcurre para depositar sobre el catodo 5.0g de cu?

USANDO la formaula :

M= I . Q . EQ-G

96500

5=i.t.31,77

96500

Despejando :

i.t=96500.5/31,77

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ahora para la masa en el otro electrodo:

m=i.t.32/96500

reemplazando

m=96500.5.32/31,77.96500

m=5,03g

hallando el volumen a condiciones normales:

p=1atm

t=273k

V=22.4x5,03/32

V=3.52.+

5. si 250 ml de cucl2 0.2m es electrolizado empleando una corriente de 3ª por 45min cual es la concentración final de cl- cu++ asumir que el volumen de la solución no cambia..

Cucl-cu´+cl2 i=3ª t=2700s

Para poder hallar las concentraciones hallaremos las masas correspondientes.

Para el cu:

M= I . Q . EQ-G

96500

M=2,67

Molaridad=n/volumen n=2,67/63,64 n=0.042volumen=250ml=25x10-2 m=0.042/25x10-2

molaridad=0.168

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