Termodinámica y Electrólisis: Principios Clave y Aplicaciones

Qv > 0: Proceso endotérmico (reactivos → productos) / Qv < 0: Proceso exotérmico (reactivos → productos)

Qp > 0: Proceso endotérmico, Hp > Hr → ΔH > 0 / Qp < 0: Proceso exotérmico, Hp < Hr → ΔH < 0

ΔH > 0: Reacción endotérmica (reactivos → productos) / ΔH < 0: Reacción exotérmica (productos → reactivos)

Proceso espontáneo: ΔS > Q/T / Proceso reversible: ΔS = Q/T

ΔS > 0: Proceso espontáneo / ΔS < 0: Proceso imposible / ΔS = 0: Proceso no espontáneo

Proceso EXOTÉRMICO: sistema cede calor, ΔS. / Proceso ENDOTÉRMICO: sistema absorbe calor, ΔS.

ΔG < 0: Proceso ESPONTÁNEO e irreversible / ΔG > 0: Proceso NO ESPONTÁNEO / ΔG = 0: Proceso de EQUILIBRIO

E'a > Ea: Reacción EXOTÉRMICA / E'a < Ea: Reacción ENDOTÉRMICA

K < 1: Más abundantes los reactivos / K > 1: Más abundantes los productos / K = 1: Proporciones significativas de ambos

Q < Keq: Predomina la reacción hacia la derecha hasta alcanzar el equilibrio / Q > Keq: Predomina la reacción hacia la izquierda / Q = Keq: Sistema en equilibrio

↓ reactivos, ↓ productos, ↓ Q → Q < Keq: Consumo de reactivos o generación de productos disminuye Q hasta Q = Keq (reacción →)

↑ reactivos, ↑ productos, ↑ Q → Q > Keq: Consumo de productos o generación de reactivos aumenta Q hasta Q = Keq (reacción ←)

↑ P, ↓ V: El equilibrio se desplaza hacia donde el número de moles sea menor (→)

↓ P, ↑ V: El equilibrio se desplaza hacia donde el número de moles sea mayor (←)

[productos] < Kps: No se produce precipitado, por lo tanto, no existirá equilibrio.

[productos] > Kps: Se producirá precipitado del compuesto (x) hasta que se igualen ambos términos.

Ecel > 0: La reacción tiene lugar de forma espontánea en sentido directo para las condiciones indicadas.

Ecel < 0: La reacción tiene lugar de forma espontánea en sentido inverso a las condiciones indicadas.

Ecel = 0: La reacción está en equilibrio para las condiciones indicadas.

Electrólisis

La electrólisis es la transformación de la energía eléctrica en energía química, es por tanto el proceso inverso al que tiene lugar en una celda galvánica.

En la electrólisis, una diferencia de potencial eléctrico generado por una fuente externa consigue producir una reacción de óxido-reducción no espontánea.

La electrólisis tiene lugar en unos dispositivos llamados cubas electrolíticas. Una cuba electrolítica es un recipiente que contiene un electrólito en el que se sumergen dos electrodos: el cátodo y el ánodo. Los electrodos se conectan a una fuente de corriente continua (batería), el ánodo al polo positivo y el cátodo al polo negativo.

Cuando se conecta la batería, en los electrodos tienen lugar semirreacciones redox análogas a las de una celda galvánica: en el ánodo se produce una oxidación y en el cátodo se produce una reducción.

Cuando la cuba electrolítica está funcionando, la corriente circula desde el polo positivo de la batería hasta el ánodo y desde éste hasta el cátodo a través del electrólito, y desde el cátodo hasta el polo negativo de la batería.