INTRODUCCIÓN:
Las baterías, o pilas como nosotros las conocemos, tienen más de 200 años de existencia desde su primer modelo hasta los que conocemos ahora, como las pilas alcalinas, las pilas recargables, etc. Estas baterías son un dispositivo electroquímico que almacena energía en forma química, hasta que se conecta con un circuito eléctrico, y la energía química se transforma en energía eléctrica. Todas las baterías son similares a la hora de construirlas y están compuestas por un número de celdas electrolíticas. Cada una de estas celdas está compuesta de un electrodo positivo y otro negativo. Además, las dos celdas están conectadas por un puente salino.
El aspecto malo de la pila, es que los ácidos y los materiales que se utilizan para su construcción, contaminan el medio ambiente.
OBJETIVOS:
El principal objetivo de esta práctica, en el ámbito de clase, es afianzar los conceptos de oxidación, reducción y potencial redox.
También sirve para demostrar lo sencillo que es construir un pila casera, y que además, que las reacciones químicas producen energía y que esta energía es electricidad.
Podemos destacar de este experimento la iniciativa para buscar nuevas fuentes de energía alternas, para no depender, en caso de una crisis energética mayor, del combustible fósil, el petróleo.
MATERIALES:
Para la realización de esta práctica dispondremos del siguiente material del laboratorio:
- Sulfato de cobre
- Sulfato de zinc
- 2 vasos de precipitados de 250 cm^3
- Una bureta graduada
-1 puente salino
- 2 electrodos
- Cable con pinzas
- Multímetro digital
- Balanza
FUNDAMENTOS
Las reacciones redox son
aquellas en las cuales tiene lugar la transferencia de electrones con la
consiguiente variación en el número de oxidación de los elementos. Este tipo de
reacciones constituyen la base de muchos procesos de interés biológico como son
las inherentes o la fotosíntesis. Otros son de importancia industrial y han
podido dar lugar a un gran desarrollo tecnológico.
En esta experiencia se llevará
a cabo la práctica de una de las aplicaciones fundamentales de las reacciones
redox, constituyendo la pila Daniell con electrodos de Cu(+2)/Cu y Zn(+2)/Zn. Se aplicará el
criterio de espontaneidad y los valores de potencial normal recogidos en la
serie electroquímica para predecir el funcionamiento de esta pila y calcular su
fuerza electromotriz (f.e.m.), comprobando, finalmente, de forma experimental
nuestras conclusiones.
PROCEDIMIENTOS
Para la preparación de la pila
Daniell es necesario tener una lámina de Zinc y otra lámina de cobre, que serán
nuestros electrodos. Además, debemos de tener dos disoluciones de 100 ml cada
una de concentración 0,5M.
Se llenarán dos vasos de
precipitados de 0,2 litros, con las láminas anteriores, y, a continuación, se
introducirá la lámina de Zn en la disolución de sulfato de Zn (ZnSO4) 0,5M, y
la lámina de Cobre en la disolución de sulfato de cobre (CuSO4) 0,5M.
Posteriormente se conectará ambas láminas con el hilo conductor y las
disoluciones con el puente salino. Finalmente se medirá con el potenciómetro la
diferencia de potencial entre ambos electrodos.
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CuSO4 . 5H2O
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ZnSO4 . 7H2O
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Peso molecular
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249.68
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287.54
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Vol. De disolución
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100 ml
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100 ml
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Molaridad
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0,5 M
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0,5 M
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Masa
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12,48 gr
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14,37 gr
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E° (Cu2+/Cu)
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E° (Zn2+/Zn)
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E°pila Teórica
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E°pila Experimental
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+0,34V
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-0,76V
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[+0,34 – (-0,76)]V=1,1V
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+1,08V
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