Introducción a las pilas galvánicas

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ELECTROQUÍMICAELECTRÓDICA

Estudia los procesos en los que se relacionan las reacciones químicas y la corriente

eléctrica.

Una corriente eléctrica es un flujo de electrones, por lo que las reacciones en las que

interviene son siempre reacciones de oxidación-reducción.

a. Oxidación como unión con el oxígeno

Concepto de oxidación-reducción

C + O2 CO2

2Mg + O2 2MgO

b. Extensión de la oxidación a la pérdida de electrones

Concepto de oxidación-reducción

Mg – 2e- Mg+2

H2 – 2e- 2H+

c. Reducción como ganancia de electrones

Concepto de oxidación-reducción

Cl2 + 2e- 2Cl-

Fe+3 + 3e- Fe

d. Conceptos de reductor y oxidante

Concepto de oxidación-reducción

2Mg + O2 2MgO

Zn + Cu+2 Cu + Zn+2

e. Balances de materia y carga en reacciones rédox

Concepto de oxidación-reducción

Fe + Cu+2 Cu + Fe+3

2Fe + 3Cu+2 3Cu + 2Fe+3

Dispositivo formado por dos

conductores eléctricos de diferente

composición.

Concepto general de ELECTRODO

Dispositivo formado por un conductor metálico en contacto con una disolución iónica o electrólito.

ELECTRODO en electroquímica

Sistema formado por dos electrodos unidos de tal forma que permitan circular la corriente eléctrica.

CELDA ELECTROQUÍMICA

Tipos de celdas electroquímicas

Galvánicas: una reacción química espontánea produce corriente eléctrica aprovechable.

Electrolíticas: se utiliza una corriente eléctrica generada externamente para

provocar una reacción química aprovechable.

Potencial eléctrico en un punto

Trabajo necesario para llevar la unidad de carga positiva desde el infinito hasta dicho

punto.

r

qV41

Potencial creado por una carga q a una distancia r

Potencial eléctrico en un punto r

qV41

Potencial en el infinito: 0

Potencial en r si q>0: positivo Trabajo positivo

Trabajo positivo Proceso no espontáneo realizado por el ambiente

CONCLUSIÓN: las cargas positivas se mueven espontáneamente hacia menores potenciales

eléctricos

LOS ELECTRONES SE MUEVEN

ESPONTÁNEAMENTE HACIA EL

POTENCIAL ELÉCTRICO MÁS ALTO

Leyes de Faraday

1ª. La cantidad de sustancia que reacciona en un electrodo es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa a través de él.

Ag+ + e- Ag

con el doble de electrones se producirá el doble de plata

Leyes de Faraday

2ª. Para una misma cantidad de electricidad, la cantidad de sustancia que reacciona en un electrodo es proporcional a su equivalente electroquímico

Cu+ + e- Cu

Cu+2 + 2e- Cu

a igual cantidad de electrones, se producirá más Cu+ que Cu+2 (exactamente el doble)

electronesn

molMasaelecEquiv

º

...

Cu+ = 63.5 g

Cu+2 = 31.75 g