Fundamentos de la Electroquímica: Celdas Galvánicas, Potencial de Electrodo y Reacciones Redox

¿Qué es la electroquímica? Estudio de las reacciones redox que genran o utilizan energía eléctrica.

-Electrodo: Barra de C o metal que se puede introducir en un gas, solución o solido iónico fundido y que es capaz de conducir corriente eléctrica.

-Cátodo: electrodo donde se lleva a cabo la reducción

-Ánodo: electrodo donde se lleva a cabo la oxidación

-Semi-Celda: es la mitad de una celda eléctrica

-Puente salino: compuesto que cumple 3funciones

a)Permie el contacto de las 2 semi-celdas o soluciones

b) mantiene la neutralidad eléctrica en cada semicelda

c)evita la mezcla de soluciones

Celdas: Galvánicas: voltaicas o pilas, aprovechas la reacción redox espontanea para producir energía eléctrica.

Electrolíticas: requieren de una fuente externa de energía eléctrica para generar una rx química redox no espontanea.

-Las pilas o celdas galvánicas están formada por dos comportamientos -> las semiceldas.

-En una de las semiceldas se produce la oxidación y en la otra la reducción

-Cada semiceldas esta formada por un electrodo sumergido en una solución iónica.

-Las semiceldas están conectadas por un circuito externo los electones genercidos en la semicelda de la oxidación y por un puente salino, tiene

Potencial de celda

*La celda convierte la energía que se genera de forma espontanea (TrianguloG) en esta rx de energía cinética de los electrones lo que da lugar a la corriente eléctrica.

*Esta corriente fluye desde el electrodo negativo (ánodo) hacia el cátodo (electr. Positivo)

*Este flujo se debe a una diferencia de voltaje o potencial eléctrico entre los 2 electrodos de la celda (E celda) o fuerza electromotriz (Fem)

Celdas galvánicas.

Una celda galvánica se forma con:

-Metal #1

-Metal #2

-Puente con sal

Potenciales de electrodos

-Cada uno de los electrodos introducidos posee un potencial determinado, pero estos no se pueden medir de forma aislada, así que su valor se determina respecto a un electrodo estándar (1 atm de presión y 25°C) al que se le asigna un valor arbitrario que es igual a 0.

Electrodos de hidrógeno.

-Este corresponde al potencial de referencia estándar del hidrógeno, que se describe en la sgte semi-reacción.

2H+(IM)+2e- -> H2 (1atm)E°=0,00v

Si se construye una celda con electrodo de cobre y otro con electrodo estándar de hidrógeno, se obtiene experimentalmente un potencial de celda de +0,34 V las semi-rx de la celda son:

-SRO: H2(g)->2H+(ac)+2e  E°Cátodo: 0,00v

-SRR: Cu2+(ac)+2e -> Cu(s) E°Ánodo: ?

Rx de Celda:

Cu2+(ac) + H2 (g) -> Cu(s) + 2H+(ac) E°Celda:0,34V

Al sumar las potenciales de las semireacciones tal como están escritas

E°Ánodo+E°Cátodos: E°Celda

E°cátodos: 0,34v.