GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

Pilas electroquímicas con objetos I

 

Hemos estudiado las pilas elecroquímicas con los pares metálicos Cu y Zn (PQ-27) y Cu y Sn (PQ-28) y Sn frente al Zn. Ahora vamos a comparar  el electrodo de Cu, frente al Ag, en formato de moneda

Para ello se realizará el montaje que se observa en la fig1. Un vaso de precipitados pequeño (100mL), con una disolución de sulfato de cobre (II) aproximadamente 1M, en el que se sumerge una lámina de cobre, y otro vaso de precipitados similar en el que se dispone una disolución de nitrato de plata también 1M, unidos ampos por un puente de papel de filtro. Si la barra de cobre la  conectamos al polo positivo del voltímetro por el cable rojo tal como hacíamos antes y  la moneda  de plata (de 100pts) al polo negativo por el cable azul, indicaría una ddp negativa (fig.1). Al conectarlos correcta-mente, esto es la plata con mayor potencial de reducción, al polo positivo el voltímetro ya señala la diferencia de potencial, correcta (fig.2). El detalle  se aprecia en la fig.3 y  la pila formada se esquematiza en la fig 4 (siempre que haya pasado cierto tiempo).

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Fig.4

Se deberá tener en cuenta que la disolución salina, no puede ser ni un cloruro, ni emplear agua con iones cloro, debido que a que precipita el cloruro de plata muy insoluble. La explicación de la fig 4, se basa en que  el potencial de reducción de Ag⁺/Ag es superior al del  Cu²⁺  (fig.5) y por lo tanto los electrones circulan  de la barra de Cu a la moneda de plata, por lo que la barra de cobre irá disolviéndose, aumentando la concentración de Cu²⁺ (se volverá mas azulada), mientras que 2 moles de Ag¹⁺, al tomar 2 moles de electrones depositarán 2 moles de   Ag metálica en la parte de la moneda sumergida.

 

Teóricamente la diferencia de potencial de la pila formada debería ser de 0,80-0,34V=0,46V, en condiciones estándar, que no se dan en este caso, marcando 0,42-0,43V.

Fig.5

Fig.6

Fig.7

Si sustituimos la lámina de Cu, por una moneda de cobre, o de aleación Cu/Sn (bronce), la pila formada se haría con dos monedas, obteniendo los resultados, que  se observan en las figuras 8 y 9

Fig.8

Fig.9 (detalle)

El proceso redox que tendría

 lugar sería (fig.6)

La simbología de la pila electroquímica formada será la dada en la fig 7