Reacciones Redox, Corrosión y Energía Nuclear: Fundamentos y Aplicaciones

Pilas: Diferencias

Pila voltaica: Ocurre una reacción redox espontánea que produce energía química.

Pila electrolítica: Ocurre una reacción redox donde es necesario aportar energía.

Pilas Comerciales

• Primarias: Los reactivos se consumen a medida que se produce la reacción, terminando cuando la pila se agota.
• Secundarias: Los reactivos se consumen, pero pueden regenerarse pasando una corriente en sentido contrario.
• Combustión: Ocurre una combustión redox. La más utilizada es la de H-O.

Corrosión del Hierro

Una lámina de hierro al principio de la corrosión presenta zonas donde el metal está atacado y otras no. La corrosión es más rápida si está en contacto con un electrolito fuerte (ej: agua de mar) y en un ambiente húmedo.

Heterogeneidades Electroquímicas

La corrosión se inicia por la presencia de heterogeneidades, ya que un metal homogéneo en un medio homogéneo tendría una corrosión mínima.

Tipos de Heterogeneidades

• Del metal: El metal tiene fases dispersas de composición química distinta.
• Del medio: Distinta concentración de oxígeno en zonas del metal.

Recubrimientos Protectores

Pueden ser metálicos o no metálicos. Al cubrir un metal con otro metal, hay que tener en cuenta si el metal protector tiene un potencial de oxidación menor que el que protege. Si se produce un rayazo, el metal queda descubierto y se oxidaría.

Diferencias entre Reacciones Químicas Ordinarias y Nucleares

1. En la reacción ordinaria, los átomos se reordenan mediante la ruptura y formación de enlaces. En la nuclear, unos átomos se convierten en otros.
2. En las reacciones ordinarias, en la ruptura y formación de enlaces solo intervienen electrones (e⁻), mientras que en las nucleares intervienen electrones (e⁻), protones (p⁺) y neutrones (n⁰).
3. En las reacciones ordinarias se producen intercambios de energía pequeños, mientras que en las nucleares se desprenden cantidades enormes.
4. La velocidad de las reacciones ordinarias se puede modificar mediante la presión y temperatura, mientras que a las nucleares no les afecta.

Fisión Nuclear

Se produce cuando un núcleo pesado de número másico > 200 se bombardea con neutrones. Este se rompe en núcleos pequeños y a la vez se liberan neutrones. Como los núcleos formados son más estables que el inicial, se libera mucha energía. Se puede realizar la fisión de muchos átomos, pero los que tienen interés son el uranio y el plutonio.

Fusión Nuclear

Se produce cuando se unen muchos núcleos pequeños para formar otro mayor. Las reacciones muestran temperaturas muy altas, denominadas termonucleares. Estas ocurren en el sol.