Diagrama Eh - PH del Cobre en Agua

Se consideran actividades unitarias para todas las especies metlicas en solucin.Este diagrama es adecuado para analizar la lixiviacin de xidos simples.

EspecieEnerga libre de Formacin (caloras)Estado de oxidacin del CobreDenominacin

Cu00Cobre Nativo

Cu2O-34.9501Cuprita

CuO-30.4002Tenorita

Cu+12.0001Ion cuproso

Cu2+15.5302Ion cprico

HCuO2--61.4202Ion hidrogenuro de Cuprato

Tabla 1: Especies considerada en el diagrama Eh-pH de Cu- H2O.

Reacciones del cobre necesarias para realizar el diagrama de Pourbaix:

Ilustracin 1: Esquema resumen de los tipos de Reacciones del Cobre

1.- Lneas Verticales: Reacciones en que participan H+, pero no e-

En las reacciones qumicas de este se debe encontrar el valor del pH como se muestra a continuacin:Para calcular el pH se debe saber lo siguiente:aA + bB cC + dDEnerga libre estndar de la reaccin (G):

[cal]

[mol/litro]pH= -log [H+]

1.1- CuO + 2H+ Cu2+ +H2O

Paso 1: Calcular la energa libre estndar de la reaccin:G0 = 0 (Cu2+) + 0(H2O)- 0(CuO)G0 = 15530+ (-56650)-(-30400)G0 = -10760 cal

Paso 2: Calcular el pH de la reaccin:

Se considera 1 para las actividades metlicas en solucin, por lo tanto = 1.

1.2- CuO + H2O HCuO2- + H+

Paso 1: Calcular la energa libre estndar de la reaccin:G0 = 0 (HCuO2-))- 0(CuO) - 0(H2O)G0 = -61.420- (-30400) - (-56650)G0 = 25630 cal

Paso 2: Calcular el pH de la reaccin:

Se considera 1 para las actividades metlicas en solucin, por lo tanto CuO = 1.

1.3- CuO + H2O CuO2 2- + 2H+

Paso 1: Calcular la energa libre estndar de la reaccin:G0 = 0 (CuO2-2))- 0(CuO) - 0(H2O)G0 = 65226- (-30400) - (-56650)G0 = 21820 cal

Paso 2: Calcular el pH de la reaccin:

Se considera 1 para las actividades metlicas en solucin, por lo tanto CuO = 1.

2.- Lneas horizontales: Reacciones en que participan e-, pero no H+ Calculamos el valor de E.

2.1 Cu2+ + e- Cu+

E= 0.1533.- Lneas diagonales Reacciones en que participan e- y H+

3.1 Cu2+ + H2O + 2e- Cu2O + 2H+

E = 0.20 + 0.06pH3.2 2CuO + 2H++ 2e- Cu2O + 2H2O2H+

E = 0.67 + 0.06pH3.3 Cu2O + 2H++ 2e- 2Cu + 2H2O2H+

E = 0.47 0.06pH

Tabla 2: Resultados segn pH

Diagrama Eh - pH del Cobre en Agua

Grfico 1: Diagrama Eh - pH del Cobre en Agua

Interpretacin del Diagrama de Pourbaix

Este se lee en los ejes de X ,Y:-En Y, se encuentra el potencial, el cual calculamos con la eq. de Nernst, h= hidrogeno

En X, se encuentra el pH con la funcin

Diagrama de Pourbaix consiste en lneas: Horizontales ________

Verticales llllll

Diagonales \