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:
- 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
Construir una pila Daniell
y medir su fuerza electromotriz
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!
