¿Que sucede al cerrar un circuito entre soluciones químicas ZnSO4 y CuSO4?
Amigos de todo expertos, requiero de su colaboración.
Se tiene una pila galvánica compuesta por un electrodo de zinc en una disolución 1M de ZnSO4 y un
Electrodo de níquel en una disolución 1,5M de NiSO4. Las disoluciones están separadas por una pared
Porosa que impide la mezcla mientras los electrodos se conectan por medio de un cable externo con
Interruptor.
¿Qué sucede al cerrar el interruptor? Analice y justifique:
a. ¿Qué electrodo que actúa como el ánodo de la pila?
b. ¿Qué electrodo que se corroe y qué electrodo que se oxida?
c. ¿Cuál es la FEM fuerza electromotriz de la pila?
Nota: Consultar tablas de potenciales estándar
1 Respuesta
Al cerrar el interruptor va a haber una transferencia de electrones ¿pero del Cu al Zn o viceversa?
vemos los potenciales de reducción Cu2+/Cu = + 0.34 y Zn2+/Zn = - 0.76 como el potencial de reducción del Cu es mayor a la del Zn entonces el cobre se reduce:
Cu^2+ +2e- -----> Cu (Reducción)
Zn -----> Zn^2+ +2e- (Oxidación)
Como se ve en las semireacciones el Zn genera electrones al oxidarse, y la solución de sulfato de cobre que contiene Cu2+^ los recibe. Entonces el flujo de electrones va del electrodo de Zinc al de cobre.
a) ¿Qué electrodo actúa como ánodo?
En el ánodo ocurre la oxidación o sea el electrodo de Zn
b) ¿Qué electrodo que se corroe y qué electrodo que se oxida?
Se corroe el Zn según la siguiente semireacción
Zn -----> Zn^2+ +2e- (Oxidación)
El electrodo que se oxida también es el Zn pero en el electrodo de cobre se acumula cobre puro
c) ¿Cuál es la FEM fuerza electromotriz de la pila?
FEM = Ecatodo - Eanodo
Cu^2+ +2e- -----> Cu (Reducción) Cátodo E=0.34V
Zn -----> Zn^2+ +2e- (Oxidación) Ánodo E=-0.76V
FEM =0.34 - (-0.76) = 0.34 + 0.76
FEM = 1.1V
Ahora el segundo caso Zn y ZnSO4 1M y Ni y NISO4 1.5M como las concentraciones son diferentes aplicamos la ecuación de nernst:
E = E° - (0.0592/n)logQ ...... (1)
Zn -----> Zn^2+ + 2e- E°red = - 0.76V (ánodo)
Ni^2+ + 2e- -----> Ni E°red = - 0.23V (cátodo)
------------------------------------------------------------
Zn + Ni^2+ ------> Zn^2+ + Ni E°pila = Ecatodo - Eanodo = - 0.23 - (-0.76) = 0.53V
n = 2
E = 0.53 - 0.0592/2*logQ Q = [ Zn^2+]/[ Ni^2+] = 1/1.5 =2/3
E = 0.53 - 0.0592/2*log(2/3)
E = 0.5352V
¿Qué sucedería si se cambiaran de terminales las soluciones? - SUICIDE tHUGS