Electoquímica

I) Concepto: La electroquímica es la parte de la química que estudia la relación entre le energía química y la energía eléctrica

II) Fenómenos electroquímicos:

Celda electrolítica Celda galvánica

Reacción Redox inducida Reacción Redox espontánea

Electricidad → Reacción Redox Reacción Redox → Electricidad

Ánodo (+) sucede la oxidación Ánodo (-) sucede la oxidación

Cátodo (-) sucede la reducción Cátodo (+) sucede la reducción

Refinamiento de metales, galvanoplastía (niquelado y plateado), electrólisis

Pilas (desechables, Ni-Cd, NiMH, Litio - ion) Baterías (ácido-plomo, ácido – plomo VRLA)

Se realiza en una celda electrolítica También es llamado electrólisis

Se realiza en una celda galvánica, voltaica o pila

Para que suceda, la diferencia de potenciales estándar de electrodos debe ser menor a 0

Para que suceda, la diferencia de potenciales estándar de electrodos debe ser mayor a 0

Los e- se dirigen del ánodo al cátodo

Los e- se dirigen del ánodo al cátodo

Lunes 14 de febrero 2017 / /

III) Potencial estándar de reducción:(E°) Es como se conoce a la tendencia de las especies químicas en una reacción Redox o de un electrodo en una celda galvánica a adquirir electrones. Es imposible medir el potencial de un solo electrodo, pero si arbitrariamente se asigna el valor cero al potencial de un electrodo particular, este se puede usar para determinar los potenciales relativos de otros electrodos. El electrodo que se toma como referencia es el electrodo normal de hidrogeno.

III) Potencial estándar de celda: (∆E°) Es la diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo cuando todos los solutos y gases se encuentran a una concentración de 1 M. Para procesos electrolíticos será negativo y para procesos galvánicos será positivo, en el caso que el resultado sea cero, entonces, diremos que la reacción química se encuentra en equilibrio.

∆E0Celda= E0

cátodo - E0 ánodo

Ejemplo 1: Zn(s) + Cu+2(ac) → Zn+2

(ac) + Cu(s) E°(celda)= 1,10 V Reacción, espontánea Cu(s) + 2H+

(ac) → H2 (g) + Cu+2(ac) E°(celda)= - 0,344 Reacción, No espontánea Ejemplo2: * Normalmente las tablas de potenciales estándar se reportan como E0 reducción. Los valores E0oxidación tienen la misma magnitud, pero con signo contrario, y corresponden a la reacción inversa

Ejemplo 3.- Determine si las siguientes reacciones químicas son o no espontáneas:

* Los potenciales de pila tienen un rango posible desde 0 hasta 6 voltios. Las pilas que usan electrolitos disueltos en agua generalmente tienen potenciales de celda menores de 2,5 voltios, ya que los oxidantes y reductores muy potentes, que se requerirían para producir un mayor potencial, tienden a reaccionar con el agua