Coulombimetro.docx

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química

Laboratorio de Fundamentos de Procesado Electrometalúrgico

Práctica: Coulombímetro.

INTRODUCCION. La masa de un producto obtenido o de reactivo consumido durante la reacción en un electrodo, es proporcional a la cantidad de carga (corriente x tiempo) que ha pasado a través del circuito. Las masas de diferentes sustancias producidas por el paso de la misma cantidad de electricidad, son directamente proporcionales a sus equivalentes gramos. OBJETIVO. Cuantificar la capacidad de drenaje de corriente del Zinc a partir del Cobre, de manera experimental y compararla con la teórica. MATERIAL. Alambre de cobre Bote de acero Celda coulombimetro Caimanes Placas de cobre Placa de zinc Solución salina (Cloruro de sodio 3% peso) Tapón para el bote de acero 30 g de Sulfato de cobre pentahidratado 10 mL de ácido sulfúrico 10 mL de ethanol

DESARROLLO EXPERIMENTAL. 1. 2. 3. 4. Figura 1

Lijar perfectamente 2 placas de cobre y una placa de zinc, así como un alambre de cobre. Lijar una lata y llenar con una solución de sal al 3%. Pesar por triplicado las 2 placas de cobre y la placa de zinc, así como el alambre de cobre. Montar el dispositivo, figura 1.

5. Dejar reposar una semana el dispositivo. 6. Desmontar el dispositivo, cuidando que el alambre no pierda la masa ganada durante el experimento. 7. Enjuagar y pesar las placas de cobre, el alambre y la placa de zinc por triplicado. 8. Calcular la CDC experimental y la teórica del dispositivo. RESULTADOS

Alambre de Cu Placa de Zn

Pesos (gr) de alambre de Cu y Placa de Zn Antes equipo 1. 1 2 3 0.6785 0.6781 0.6785

Pesos (gr) de alambre de Cu y Placa de Zn Después equipo 1. 1 2 3 Alambre de Cu 1.3057 1.3045 1.3048 Placa de Zn 18.8347 18.8304 18.8267

Alambre de Cu Placa de Zn

Pesos (gr) de alambre de Cu y Placa de Zn Antes equipo 2. 1 2 3 0.6738 0.6738 0.6739

Pesos (gr) de alambre de Cu y Placa de Zn Después equipo 2. 1 2 3 Alambre de Cu 1.1022 1.1020 1.1019 Placa de Zn 19.1321 19.1280 19.1253

Pesos de placa de Zn (g) Equipo 1 Equipo 2

Antes 19.5616 19.637

Después 18.8306 19.1284667

∆W (g) 0.731 0.50853333

Pesos de alambre de Cu (g) Equipo 1 Equipo 2

Antes 0.67836667 0.67383333

Después 1.305 1.10203333

∆W (g) 0.62663333 0.4282

Promedio 0.67836667 19.5616

Promedio 1.305 18.8306

Promedio 0.67383333 19.637

Promedio 1.10203333 19.1284667

QCu =

(0.62663333 g)(2 eq/mol)(96500 C/eq) WnF 1h = = 1903.072112 C ( ) PM 63.55 g/mol 3600 s = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎

𝐶𝐶𝐶 𝐶𝐶𝐶 1 =

QCu =

𝐶𝐶𝐶 0.5286311421 𝐶ℎ = = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎/𝟎 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶 0.731 𝐶

(0.4282 g)(2 eq/mol)(96500 C/eq) WnF 1h = = 1300.434304 C ( ) PM 63.55 g/mol 3600 s = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎

CDC exp 2 =

QZn 0.361231751 Ah = = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎/𝟎 mi − mf 0.50853333 g

CDC teo =

n∗F 2 ∗ 96500 1 = ( ) = 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎/𝟎 PM 65.38 3600 Eficiencia =

CDC exp ∗ 100 CDC teo

Para los dos casos Eficiencia equipo 1 = Eficiencia equipo 2 =

0.7231616171 ∗ 100 = 𝟎𝟎. 𝟎% 0.8199

0.7103403646 ∗ 100 = 𝟎𝟎. 𝟎𝟎% 0.8199