Puente salino electroquímico: función y preparación
Partes faltantes
Hay un chiste cliché sobre la gente que ensambla algo, y cuando se ensambla el objeto, se dan cuenta de que quedan partes. A veces, estas partes no son necesarias para que el objeto funcione y, a veces, son cruciales. Un puente de sal electroquímico es un componente crucial para la función de una celda galvánica. Profundicemos en lo que es una celda galvánica y por qué un puente de sal electroquímico es un componente esencial de la celda galvánica.
Célula galvánica
Una celda galvánica es una configuración que consta de dos vasos de precipitados llenos de una solución iónica acuosa. En cada vaso de precipitados hay un metal separado como el cobre y el zinc. Cuando estos metales se conectan con un alambre, el zinc cede electrones y la varilla de cobre los toma. Esto se conoce como reacción de oxidación-reducción . El zinc se oxida (pierde electrones) y el cobre se reduce (gana electrones).
Las soluciones iónicas en las que se encuentran los metales mantienen el flujo de electrones posible. El vaso de precipitados que contiene la varilla de zinc se llena con una solución acuosa de sulfato de zinc. Los iones de zinc ingresan a la solución cuando dos electrones son despojados de un átomo de zinc. El vaso de precipitados que contiene la varilla de cobre se llena con una solución acuosa de sulfato de cobre (II). Los iones de cobre salen de la solución, aceptan los dos electrones y se deposita un átomo de cobre en la varilla de cobre. Si alguna de las soluciones pierde su neutralidad eléctrica, el flujo de electrones se detiene. Aquí es donde entra en juego el puente salino electroquímico.
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Puente de sal electroquímico
Un puente salino electroquímico es un material que contiene una solución acuosa. Digamos que la solución es sulfato de sodio. Cada extremo del material está en uno de los vasos que comentamos anteriormente. Cuando la solución de sulfato de zinc se carga positivamente, los iones sulfato cargados negativamente entran en la solución para neutralizarla. En el otro vaso ocurre lo contrario con la varilla de cobre. Cuando esa solución se carga negativamente, los iones de sodio cargados positivamente ingresan a la solución desde el puente salino.
Veamos cómo preparar un puente salino electroquímico. Es un dispositivo bastante simple y puede ser simplemente una cuerda o un trozo de algodón que se ha empapado en una solución acuosa como el sulfato de sodio, por ejemplo. Si elige hacer un puente de sal con hilo o algodón, no debe estar empapado con solución. Al sacarlo del baño de solución, asegúrese de dejar escurrir el exceso de solución.
Otro tipo de puente de sal es un tubo de vidrio lleno de un material electrolítico de agar. Primero, necesitamos darle forma al tubo. Necesitamos dar forma a un tubo de vidrio de 0,86 mm de diámetro calentándolo con un mechero Bunsen y dándole una forma suave en forma de “U” ancha. Es importante no sobrecalentar el tubo porque se derrite fácilmente. Los cortadores de alambre pueden recortar el tubo a la longitud adecuada.
Ahora podemos hacer el material electrolítico usando un material en gel como el agar , que se deriva de las algas. Normalmente viene en forma de potencia. Para hacer un puente de sal de agar, se mezcla alrededor de 2-5% de agar en una solución 1 molar de sulfato de sodio. Solo necesita alrededor de 3 ml para hacer suficiente material para 50 puentes de sal. Esta mezcla debe calentarse lentamente mientras se revuelve hasta que se vuelva transparente y las burbujas comiencen a verse.
Cuando la solución de agar esté lista, sumerja un extremo del tubo de vidrio preparado anteriormente y la acción capilar forzará la solución de agar dentro del tubo de vidrio. Tenga cuidado con la formación de burbujas de gas. Cuando el tubo está lleno, debe almacenarse en una solución acuosa de sulfato de sodio para asegurar que la solución de agar no se encoja dentro del tubo de vidrio y no se seque si los tubos necesitan ser almacenados.
Resumen de la lección
Una celda galvánica es una configuración que consta de dos vasos de precipitados llenos de una solución iónica acuosa. Cada vaso contiene una varilla de metal diferente, como zinc y cobre. La varilla de zinc está en una solución de sulfato de zinc y sodio y la varilla de cobre está en una solución de sulfato de cobre (II). La barra de zinc cede electrones a la barra de cobre. Cuando esto sucede, los iones de zinc entran en la solución de sulfato de zinc y los iones de cobre salen de la solución y se depositan en la varilla de cobre. Esto se conoce como reacción de oxidación-reducción . El zinc se oxida y el cobre se reduce. Para mantener las soluciones eléctricamente neutras, un puente salino electroquímicoestá suspendido entre las soluciones. Este puente contiene una solución acuosa de sulfato de sodio. Cuando la solución de sulfato de zinc gana una carga neta positiva, los iones de sulfato cargados negativamente ingresan a la solución para neutralizarla. Cuando la solución de sulfato de cobre (II) se carga negativamente, los iones de sodio cargados positivamente ingresan a la solución para neutralizarla.
Para hacer un puente de sal, simplemente puede empapar un hilo o un trozo de algodón en una solución de sulfato de sodio y colocar un extremo en cada vaso de precipitados. También puede dar forma a un tubo de vidrio de pequeño diámetro en forma de ” u ” ancha usando un mechero Bunsen y llenarlo con una solución de agar y sulfato de sodio 1 molar. Cuando se prepara la solución de agar, se sumerge un extremo del tubo de vidrio en la solución. La acción capilar empuja la solución hacia arriba del tubo. El tubo debe almacenarse en una solución de sulfato de sodio mientras se enfría y para su almacenamiento.