Tecnológico de Monterrey

Campus Hidalgo

Practica 14: Niquelado. Electroquímica

(Electroniquelado y protección de corrosión de metales)

Por

Jorge Adán Campos Amador - A01272415

Laboratorio de Química (1)

María Guadalupe Hidalgo Pacheco

02/05/2016

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:30 P.M.Comentario [1]: 78/100Portada2Ortografía4

Resumen

La práctica tuvo como objetivo comprender y observar los cambios que se presentan en una reacción de electroniquelado en una tira de cobre y un alambre de cobre, además de observar la corrosión de los metales, tratando así de conocer sus implicaciones en la industria. En esta práctica se utilizó el conocimiento previo de preparación de soluciones. Por otro lado, se aprendió a elaborar un puente salino y a preparar una pila de Daniell.

Introducción

Para esta práctica fue necesario conocer el término de niquelado:

“El niquelado es un recubrimiento metálico a base de níquel. Este se crea con un baño electrolítico aplicado a los metales y generalmente se usa para aumentar la resistencia a la oxidación y corrosión, además de mejorar el aspecto en objetos ornamentales. También existen dos tipos de niquelado, el mate y el brillante” (Wikilibros, 2013)

Este método lo llevaremos a cabo a través del cambio de electrones (Brown, 2009, pág. 844) y lo podremos apreciar en los componentes de cobre con los que trabajaremos.

Material y métodos

Los materiales y reactivos utilizados para la elaboración de esta práctica fueron los siguientes:

Materiales Reactivos 2 vasos de precipitados de 150 mL Sulfato de amonio y níquel

hexahidratado NiSO4(NH4)2SO4 . 6 H2O

1 vaso de precipitados de 250 mL Cloruro de amonio NH4Cl 3 vasos de precipitados de 30 mL Ácido bórico H3BO3 1 vaso de precipitados de 50 mL Cloruro de sodio NaCl Tubo de vidrio de 15 cm de largo 4 tiras de cobre de 2x6 cm. 1 pinza de disección Ácido nítrico HNO3 1 espátula Agua destilada 1 agitador de vidrio 4 alambres de 6 cm de largo de cobre

de 1 mm de diámetro (alumno) 1 U de vidrio 1 varilla de grafito de 6 cm de largo Fuente de poder AC 1 pedazo de lija de agua. (alumnos) Dos cables con pinzas de caimán 1 varilla de grafito de 1.0 mm de 6 cm

de largo Dos cables con pinzas de caimán 1 adorno pequeño de cobre: arete,

cazuelita, etc (traer los alumnos) Tira de estaño de 2 cm de ancho Alambre de cobre delgado Tira de zinc de 2 cm de ancho 4 calvos nuevos de 1 pulgada 1 pipeta beral

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:25 P.M.Comentario [2]: 3

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:24 P.M.Comentario [3]: Seobservóelrecubrimientodelmetalnolacorrosión.

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:26 P.M.Comentario [4]: 5Parafrasearlamayorcantidaddetexto

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:26 P.M.Comentario [5]: Sellevóacabo…

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:26 P.M.Comentario [6]: 15

Preparación de la solución

Para la elaboración de la solución electrolítica se vertieron 200mL de agua destilada en un vaso de precipitados de 250mL, después se pesaron en cada uno de los tres vasos de precipitados de 30mL, 7.5 g de NiSO4(NH4) 2 SO4 . 6 H2O, 1.5 g de NH4Cl y 1.5 g de ácido bórico. Finalmente se agregaron estas sales a los 200 mL de agua destilada y se agitó hasta que se disolvieron.

Preparación y limpieza de materiales a niquelar

Primero se pulieron las láminas de cobre con una lija y fueron limpiadas con una toalla de papel. Después se colocaron las tiras de cobre en una solución de HNO3 6M diluida en agua 4:1 por cinco minutos. Se retiró con una pinza de disección y luego se enjuagó con agua destilada y se secó con una toalla de papel.

Se repitió el mismo procedimiento con el pedazo de alambre de cobre.

Montaje de la pila de Daniell

Se usaron dos vasos de precipitados de 150mL en los cuales se agregó 100 ml de solución electrolítica a cada uno. Con un tubo de vidrio en U se construyó un puente salino, llenando el tubo con solución al 10% de NaCl, se taparon extremos con algodón y posteriormente se utilizó para conectar los dos vasos evitando que hubieran burbujas en el tubo con sal.

El cátodo fue una tira de cobre de 2x6 cm, alambre de cobre y el ánodo fue una varilla de grafito. Ambos electrodos se sujetaron con pinzas de caimán a alambre de cobre por arriba del nivel de la solución.

Resultados

Solución electrolítica preparada para la practica

Construcción del puente salino

Lámina de cobre lijada y lavada en solución de HNO3

6M diluida en agua 4:1 antes del niquelado

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:27 P.M.Comentario [7]: 0.1M

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:28 P.M.Comentario [8]: 20

Pedazo de alambre de cobre lijada y lavada en solución de HNO3 6M

diluida en agua 4:1 antes del niquelado

Montaje de la pila de Daniell. La corriente

eléctrica junto con el puente salino permite el flujo de

electrones

Lámina de cobre después del niquelado muestra un cambio a color plateado.

Pedazo de alambre de cobre después del

niquelado muestra un cambio a color plateado.

Discusión de Resultados

Los mejores resultados se pudieron apreciar en el pedazo de alambre de cobre debido a que el procedimiento de niquelado se completó de mejor manera que en la lámina. Esto ocurrió debido a que se lijó correctamente y el proceso de preparación fue bien realizado. Por lo que con la lámina de cobre fue más difícil de lijar y este resultado no se mostró de forma adecuada en algunos pequeños lugares de la lámina.

Conclusión

El objetivo de la práctica se cumplió al haber podido observar el niquelado tanto en la lámina como el pedazo de cobre. Esta reacción está presente en la vida diaria como en la corrosión del hierro, en las pilas, en el oscurecimiento de los alimentos y la respiración de los animales, es por ello que es importante observar a nuestro alrededor y darse cuenta que la química está presente en todos lados.

Esta práctica ayudó a saber la utilidad e importancia de un sencillo proceso como es el proceso del niquelado, principalmente en la industria en la que se manejan materiales metálicos.

Bibliografía

Wikilibros. (2013). Niquelado. Recuperado el 01 de abril de 2016, de la base de datos de Wikilibros: http://es.wikibooks.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_fabricaci%C3%B3n/Niquelado

Brown L. (2009). Química la ciencia central. México: Pearson

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:28 P.M.Comentario [9]: Citasquefundamententuscomentarios?10

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:29 P.M.Comentario [10]: 15

María Guadalupe …, 6/5/2016 12:29 P.M.Comentario [11]: Referencias4