Construimos una pila!

Con esta experiencia realizada en 2º de Bachiller,  aprendimos cómo, a partir de dos metales, dos disoluciones y un material conductor, podemos crear corriente eléctrica! Si queréis conocer los pasos a seguir, aquí os los dejo:

PRÁCTICA 6: PILA DANIELL

Materiales

- Dos vasos de precipitados               - Voltímetro o polímetro

- Probeta de 100 mL                          - Disolución de ZnSO4 1 M

- Papel de filtro                                  - Disolución de CuSO4 1 M

- Hilos conductores                            - Lámina de Cu

- Tubo en U                                        - Disolución de NH4Cl 0,1 M /KNO3/ KCl ó NH₄NO₃

- Pinzas de cocodrilo                          - Lámina de Zn

Objetivos

Construir una pila Daniell y medir su fuerza electromotriz

Fundamento teórico

La pila Daniell está formada por un electrodo de Zn introducido en una disolución acuosa 1 molar de ZnSO4, separado por un tabique poroso o un puente salino de otro electrodo de Cu introducido en una disolución acuosa 1 molar de CuSO4.

Procedimiento experimental

Tomamos dos vasos de precipitados de 250 mL, a continuación con la ayuda de una probeta de 100 mL, medimos 100 mL de cada disolución y los colocamos en cada vaso de precipitados, seguidamente introducimos la lámina de Zn en la disolución de ZnSO4 y la lámina de Cu en la disolución acuosa 1 molar de CuSO4. Para permitir ka circulación de iones entre los dos recipientes usaremos un puento salino, que puede ser un tubo en U, los extremos deberán ser tapados con unos algodones, con una disolución de un electrólito inerte respecto al proceso redox (disolución de NH4Cl, KCl,...), esto impide que se mezclen las dos disoluciones y permite la circulación de iones..

[También se podría usar una tira de papel de filtro empapada en el electrolito inerte y que se introduce por cada extremo en cada una de las disoluciones.. Así mismo para que puedan circular los electrones por el circuito externo deberá cerrarse uniendo los dos electrodos con un conductor mediante sendas pinzas de cocodrilo. Entre los dos electrodos podemos intercalar un voltímetro o polímetro, que nos indicará aproximadamente 1,1 V, que es la f.e.m. de la pila Daniell. En el terminal negativo, en este caso el electrodo de Zn los electróns fluyen hacia el circuito externo

En el terminal positivo, en este caso el electrodo de Cu, el ion Cu²⁺ capta los dos electrones para depositarse como Cu metálico.

Por lo expresado anteriormente el Zn actúa como agente reductor por lo que se oxida a iones Zn²⁺, y los iones Cu²⁺ actúan como agente oxidante puesto que se reducen. La notación de la pila la expreseremos colocando el ánodo a la izquierda, y el cátodo a la derecha

El electrodo donde tiene lugar la oxidación actúa como negativo y se denomina ánodo. Siempre será el de menor potencial el más negativo o el menos positivo y tenderá a ceder los electrones. El electrodo donde tiene lugar la reducción actúa como positivo y se denomina cátodo. Siempre será el de mayor potencial el más positivo y tenderá a captar electrones. La f.e.m. de la pila será de 1,1 voltios teniendo en cuenta que los potenciales normales de reducción de los electrodos son

E 0 (Zn²⁺/Zn) = -0,76 V e

E 0 (Cu²⁺/Cu) = +0,34 V

En el funcionamiento de la pila Daniell, con el paso del tiempo, el electrodo de Zn se disuelve por lo que perderá masa, mientras que el electrodo de Cu aumentaría su masa. También debemos observar que la disolución anódica se va saturando de iones Zn²⁺, y la catódica se diluye en iones Cu²⁺, y la pila termina por agotarse.

Este fue nuestro resultado!