Celda electroquimica.

PRACTICA CELDA ELECTROQUIMICA

1. INTRODUCCIÓN

Como se sabe si en una solución de un sistema redox se introduce un metal inatacable p.ej.: platino, se establece una diferencia de potencial eléctrico entre la solución y el metal, que se puede explicar cómo la tendencia de los electrones a pasar de la solución al metal, se dice que se establece un potencial de electrodo. Si tomamos dos sistemas redox y los unimos cerrando un circuito eléctrico, estamos construyendo un generador de corriente eléctrica; la magnitud de esta corriente dependerá de la diferencia de potencial existente entre los potenciales de electrodo de cada uno de los sistemas redox. Hemos construido una pila. La energía liberada por una reacción redox espontánea puede usarse para realizar trabajo eléctrico. Esta tarea se cumple por medio de una celda voltaica (pila), un dispositivo en el que la transferencia de electrones tiene lugar a lo largo de un camino externo, y no directamente entre los reactivos. Un ejemplo de celda voltaica es la pila de Daniell, dispositivo que consiste en un electrodo de Zn sumergido en una solución de ZnSO4 y un electrodo de Cu sumergido en una solución de CuSO4. Las soluciones están separadas por un tabique poroso o puente salino que permite el paso de los iones a través de él. Cuando se conectan ambos electrodos hay un flujo continuo de electrones que salen del electrodo de Zn hacia el electrodo de Cu a través del alambre externo y un flujo de iones a través de la solución como resultado de las reacciones de óxido-reducción espontáneas que tienen lugar en los electrodos. El electrodo de Zn es el ánodo y el de Cu es el cátodo. Debido a que los electrones fluyen del ánodo al cátodo, el ánodo de una celda voltaica se rotula con un signo negativo, y el cátodo, con un signo positivo. La diferencia de potencial entre los dos electrodos de una celda voltaica proporciona la fuerza motriz que mueve los electrones a lo largo del circuito externo. Por consiguiente, a esta diferencia de potencial se le llama fuerza electromotriz o f.e.m y se mide en volts (V). La f.e.m producida por una celda voltaica se denomina potencial estándar de la celda o celda ε si las concentraciones de todos los iones son 1M, las presiones parciales de los gases son 1 atm y la temperatura de la celda es 25°C. Se calcula a partir del potencial de reducción estándar de cada electrodo o ε que manifiesta la tendencia a adquirir electrones del mismo. Entonces es posible considerar que la f.e.m de la pila es la resultante de dos simples potenciales de electrodo. Como sabemos estos potenciales de electrodos no se determinan en forma absoluta, pero si se determinan respecto a un electrodo normal de hidrógeno (electrodo de referencia) tomando su valor igual a 'cero  En el caso de la pila considerada: Zn o Cu o celda o . En toda reacción de celda que se lleva a cabo espontáneamente, como la de una celda voltaica, el ∆Gº es negativo y el potencial de celda positivo. La dependencia de la f.e.m de celda respecto de la concentración se obtiene a partir de la dependencia del cambio de energía libre respecto de la concentración. La ecuación de Nernst nos permite hallar la f.e.m que una celda produce en condiciones no estándar.[pic 2][pic 3]

1. OBJETIVOS

• Determinar quién va en el ánodo y quien va en el cátodo.
• Determinar quién se oxida y quien se reduce en la solución.
• Plantearla formula final de la reacción.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO

La Electroquímica

Es la rama de la química que se ocupa del estudio de los intercambios entre energía química y eléctrica en celdas o pilas galvánicas y la conversión de energía eléctrica en energía química en cubas electrolíticas.

La Electrólisis        

 Es un proceso mediante el cual una corriente eléctrica provoca la realización de reacciones químicas no espontáneas cuando pasa a través de la solución de un electrolito; estas reacciones químicas pueden ser desprendimiento de un gas, depósito de un metal, disolución de un electrolito, etc. Para permitir el pasaje de la corriente eléctrica a través de la solución, se introducen dos trozos de metal denominados electrodos, estos se conectan a una fuente externa de corriente. El recipiente que contiene la solución se llama Cuba electrolítica.

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