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Determinación del número de
Avogadro mediante la electrólisis
del agua
Electrólisis del agua
Introducción
La electrólisis del agua es la descomposición del agua (H2O) en los gases oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) por medio de una corriente eléctrica continua. Este proceso involucra aspectos complejos, pero en términos generales, su base descansa en una simple reacción global: 2H2O (l) => 2H2 (g) + O2 (g).
Objetivos
Objetivo general
Determinar la relación entre el número de moles de hidrógeno y el número de moles de oxígeno en la molécula de agua, y así poder a través de datos experimentales encontrar el valor del número de Avogadro.
Objetivos específicos
Adquirir conocimientos prácticos con respecto a estos procesos fisicoquímicos. Identificar cómo está conformado el aparato de Hoffmann para la realización de la electrólisis de agua. Analizar el número de moles de oxígeno e hidrógeno con respecto a la molécula de agua.
Materiales
Fuente de corriente directa o acumulador 12V Alambre de cobre Multímetro o amperímetro Aparato de Hoffmann Cronómetro Electrodos de níquel o platino Picnómetro Pinzas caimán pequeñas Probeta de 30 mL Regla graduada Resistencia variable de 0 a 425 Ω Frasco lavador Matraz volumétrico de 250 mL
Agua destilada Ácido sulfúrico al 10% Electrodo de una pila doble A
Procedimiento
Se lavaron y secaron los materiales. Se realizó el montaje de Hoffmann. Se pasó una corriente constante de 2 amperios. Se dispuso una solución de H2SO4 al 10% y se adicionó al montaje. Se anotó el tiempo necesario en el cual se produjeron 6 mL de H2. Se midieron las diferencias de altura de las soluciones con respecto al tubo central. Finalmente, se anotaron la presión barométrica y la temperatura ambiental del sistema.
Análisis y resultados
Se calculó el volumen de H2 y de O2 a 0°C y 0.997 atm, aplicando la ley de gases ideales. Se determinó el número de electrones que pasaron por el aparato. Se calculó el número de moléculas depositadas de cada gas. Se obtuvo el valor del número de Avogadro a partir de los datos anteriores.
Cuestionario
¿Cuáles fueron los valores obtenidos en el experimento? Escriba la ecuación balanceada que responde al proceso de electrólisis del agua. ¿Cuál es la función de la corriente eléctrica en el experimento? ¿Cómo se relaciona el valor de la corriente eléctrica (i) y el tiempo (t), con la constante de Avogadro?
Conclusiones
En resumen, se logró determinar la relación entre el número de moles de hidrógeno y el número de moles de oxígeno en la molécula de agua, y se encontró el valor del número de Avogadro a través de los datos experimentales. Además, se adquirieron conocimientos prácticos sobre la electrólisis del agua y se identificó la composición del aparato de Hoffmann utilizado en el experimento.
Bibliografía
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisis https://bioquibi.webs.ull.es/temascompletos/InteraccionesNC/ionicos/ ionicos1.htm MARON SAMUEL H. Fundamentos de fisicoquímica. Editorial Limusa Wiley. S.A, México 1972.
