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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTAMARIA
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL
NOMBRE: José Vicente Vílchez Manrique
DOCENTE: JUAN RAMON DIAZ PIZARRO
PRACTICAS DE FISICA II
2023
INFORME DE PRACTICA #3
DETERMINACION DE LA CARGA ELECTRICA ELEMENTAL
1) OBETIVOS:
 Determinar experimentalmente el valor de la carga eléctrica elemental
 Analizar cualitativamente la conducción eléctrica en una solución electrolítica
2) CUESTIONARIO:
2.1 Átomo o molécula que tiene una carga eléctrica positiva o negativa
2.2 La electrólisis es un proceso mediante el cual se separan los elementos de un
compuesto químico con la utilización de corriente eléctrica. Se liberan
electrones por los aniones en el ánodo, produciéndose una oxidación, y se
captan electrones por los cationes en el cátodo, produciéndose una reducción.
2.3 Las soluciones electrolíticas son aquellas que son capaces de conducir una
corriente eléctrica. Una sustancia que, cuando se agrega al agua, la vuelve
conductora, se conoce como electrolito. Un ejemplo común de un electrolito es
la sal ordinaria, el cloruro de sodio
2.4 La electrolisis, como proceso inverso al que se da en la pila galvánica, puede
usarse para cargar baterías, pero, además, tiene otros usos.
Obtención de elementos.
Mediante la electrolisis podemos descomponer diferentes compuestos en sus elementos, la
única condición es que estos compuestos fundidos o disueltos liberen iones. En el proceso
catódico podemos obtener metales, hidrógeno.
Cátodo: Mn+ + ne- → M
De este modo se obtiene el sodio , el aluminio, el hidrógeno...
En el proceso anódico podemos obtener no metales como el cloro, el oxígeno...
Ánodo: X n-→ X + neAPLICACIONES
Purificación de metales.
Para purificar un metal se usa como ánodo el metal impuro y como cátodo el mismo metal
puro, ambos metales se sumergen en una cuba electrolítica con una disolución de una sal
del metal en cuestión. Este método es muy usado en la purificación del cobre
Galvanotecnia.
La electrolisis es usada también para recubrir ciertos metales con otro metal con el fin de
embellecerlo y/o evitar la corrosión. Los metales que habitualmente se depositan son el oro,
la plata, el cromo, el estaño... A este proceso se le denomina galvanotecnia
Reducción de materiales y compuestos químicos
como aluminio, sodio, ácido clorhídrico o hipoclorito (lejía), entre muchos otros.
Electrometalurgia:
proceso para separar metal puro de otros compuestos.
Anodización:
método para incrementar el espesor de la capa natural de óxido en la superficie de piezas
metálicas. Proporciona mayor resistencia y durabilidad.
Galvanoplastia:
creación de una película protectora para proteger un metal de la corrosión.
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EQUIPO Y ESQUEMA
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Electrodos de cobre
Resistencia variable (reostrato)
Cronometro
Amperímetro (A)
fuente (DC)
Cables de conexión
Pinzas cocodrilo
Vaso de 1000 ml
Balanza
Calibre
Solución de sulfato de cobre (CuSO4)
Papel lijar
Interruptor (S)
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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
4.1 con un objeto de medición puede ser un calibre o una regla me dimos las longitudes de
los electrodos
4.2 luego verificamos que los electrodos estén completamente limpios de no ser así
procedemos a limpiarlos utilizando una lija de tal manera que estén libres de impurezas o
óxidos
4.3 luego enjuagamos y dejamos secar los electrodos, tomando en cuenta de no tocarlos
con los dedos
4.4 Después de haber secado bien los electrodos procedemos a medir la masa de cada uno
de ellos
4.5 Después procedemos a vertir la solución de sulfato de cobre (CuSO4)
4.6 Después pasamos a instalar el circuito como se muestra en el esquema y conectamos la
fuente para encender todo el circuito, pero con previa verificación de los componentes
instalados
4.7 Luego cerrar el interruptor (S), movemos el cursor del reóstato para regular el calor de
la intensidad de corriente a 1 amperio
4.8 Posteriormente damos un tiempo de 25 minutos, culminando los 25 minutos abrimos el
interruptor (S) y desconectamos la fuente de corriente del circuito
4.9 Retiramos los electrodos de la solución, enjuagamos y los secamos
4.10 Ahora procedemos a medir la masa final de los electrodos (mf)
4.11 Finalmente medimos las longitudes del área sumergida de cada uno de los electrodos
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ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES
5.1 calcule el área sumergida de cada electrodo
B = 9.1 cm
Área = Base x Altura
A = 5.9 cm
B X A = 9.1 x 5.9 = 53.69 cm2
5.2 calculando la variación de la masa de cada electrodo (Am = mi – mf)
Electrodo
Cátodo
Ánodo
mi (gr)
79.1
70.2
mf (gr)
79.7
70.8
5.3 calculando el valor de (e) utilizando la siguiente ecuación
𝐴𝑚
𝑡
=
𝑍𝐼
𝑁∗𝑉∗𝑒
0.6
0.0635 ∗ 1
=
1500 6023𝑥1023 ∗ 2 ∗ 𝑒
e = 1.32𝑥10−19
Am = mi - mf
0.6
0.6
5.4 Calculando el error en el valor de (e)
Peso del electrón (Pe) = -1.6 x 10−19
𝑆𝑒 =
𝑃𝑒 (𝑏𝑖𝑏𝑙𝑖𝑜𝑔𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜) − 𝑃𝑒 (𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙)
𝑋 100
𝑃𝑒 (𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙)
𝑆𝑒 =
−1.602𝑥10−19 − 1.31𝑥10−19
𝑋 100
1.31𝑥10−19
Se = 22.23 %
5.5 Expresando el resultado de manera experimental
1.31 𝑋 10−19 ± 22.23 %
6
Electrodo
mi (gr)
mf (gr)
Am = mi - mf
A (m2)
E ± Se %
Cátodo
Ánodo
79.1
70.2
79.7
70.8
0.6
0.6
53.69
53.69
1.31X10^-19 ± 22.13%
1.31X10^-19 ± 22.13%
COMPARACION Y EVALUACION EXPERIMENTAL
6.1 obteniendo el valor experimental de “e” mediante el despeje de la ecuación
mencionada nos da un valor de:
1.31 𝑋 10−19
Haciendo una comparación con el valor bibliográfico el cual es: −1,60 × 10−19
Tienen una diferencia de 0.29 x 10 ^-19
Fuente
bibliográfica
(https://www.icpan.es/detallePregunta.php?id=2#:~:text=El%20electr%C3%B3n%20ti
ene%20una%20carga,prot%C3%B3n%20o%20a%20la%20del%20neutr
%C3%B3n.)
7) CONCLUSIONES
7.1 Se puede concluir, que cuando se comenzó a realizar el proceso de
electrolisis, hubo una reacción química, el cual era producido, por
medio de la corriente eléctrica proveniente del electrodo,
descomponiendo los compuestos químicos y desasiéndolos en iones.
En si lo que ocurre en este proceso, es una reacción de oxidación
reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica se encarga de
aportar la energía necesaria
7.2 Determinamos el valor de la carga experimental y nos dimos
cuenta de que el valor es muy cercano al del valor bibliográfico
7.3 Se analizo la condición eléctrica en la solución y nos dimos cuenta
de que el ánodo se oxido y el cátodo se torno color rosado
7.4 este proceso nos dimos cuenta que la energía eléctrica cambiara a
energía química este proceso sucede en un electrolito, una solución
acuosa o sales disueltas que den la posibilidad a los iones de ser
transferidos entre dos electrodos, el electrolito es la conexión entre
los dos electrodos que también están conectados con una corriente ce
8) CUESTIONARIO FINAL
8.1 El ánodo se oxida el área parcialmente sumergida como nos damos cuenta en la
imagen a continuación
En el caso del cátodo se torna rosado en el área parcialmente sumergida como se ve
en la siguiente imagen
8.2) la electrolisis se produce al sumergir dos placas electrolíticas opuestas llamadas
electrodos al aplicar una diferencia de electrodos los iones de cobre se mueven hacia
el electrodo negativo y los iones de sulfato se combinan con el agua formando ácido
sulfúrico a esta descomposición se le llama electrolisis
Entonces al ver esto en el experimento podemos decir que la electrolisis es una
forma para cuantificar la carga eléctrica
8.3) CATION: son los iones positivos, son átomos con una deficiencia de electrones
en los orbitales más extremos. presentan mayor facilidad para ionizarse
positivamente es decir tienden a perder electrones
ANION: un anión es un átomo con carga eléctrica negativa es decir un ion negativo
en los aniones simples esta carga es negativa esta dada por la afinidad del átomo
neutro por los electrones
Entonces concluimos que la diferencia entre catión y anión es que el catión tiene
carga positiva el contrario del anión que tiene carga negativa
8.4) una pila primaria tiene un electrodo positivo “cátodo” y un electrodo negativo
“ánodo” que en el experimento esta función la realizaron los dos electrodos
trabajaron como una pila primaria teniendo así la carga positiva y negativa