Electroquimica

ELECTROQUÍMICA

Introducción

Desde el punto de vista Fisicoquímico los conductores más importantes son los del tipo electrolíticos, es decir los electrolitos; estos se distinguen de los conductores electrónicos, como los metales por el hecho de que el paso de una corriente eléctrica va acompañada por el transporte de materia.

Cuando pasa una corriente eléctrica a través de un conductor electrolito, el transporte de materia se manifiesta en las discontinuidades del sistema. Por ej., si en una disolución acuosa diluida en un ácido se sumergen dos alambres, preferentemente de platino, unidos a los 2 polos de una batería voltaica que actúa como fuente de corriente, se desprenden en los alambres burbujas de hidrogeno y oxigeno respectivamente, si la disolución electrolítica contuviera una sal de cobre o plata se liberaría el metal correspondiente en lugar de hidrogeno.

Las celdas electroquímicas se usan principalmente con dos fines:

-Convertir la energía química en eléctrica

-Convertir la energía eléctrica en química

Leyes de Faraday de la Electrólisis: Michael Faraday, formuló las leyes de la electrólisis en 1833:

Primera Ley de Faraday:

“La masa de un producto obtenido o de reactivo consumido durante la reacción en un electrodo, es proporcional a la cantidad de carga (corriente x tiempo) que ha pasado a través del circuito”.

Esta primera ley, permite calcular, la cantidad de electricidad (en coulambios o faraday) para depositar un equivalente gramo de una sustancia.

La unidad eléctrica que se emplea en física es el coulomb (C). Un coulomb se define como la cantidad de carga que atraviesa un punto determinado cuando se hace pasar un ampere (A) de corriente durante un segundo.

Intensidad (A) = Coulombios = Amperios x segundos

Ejemplo: Calcular el equivalente electroquímico del ión férrico (Fe+++)

El equivalente electroquímico es la masa transportada por un Coulomb:

Ejemplo: Calcular el número de coulombios necesarios para depositar en el cátodo 30 g de plata, cuando se hace pasar una corriente de 3 amperios a través de una solución de AgNO3.

Cálculo del equivalente químico:

Si 96.500 coulombious depositan 107,8 g/Equi-g, 30 gramos de plata cuantos coulombious requiere.

Cálculo de la electricidad empleada:

Segunda Ley de Faraday:

“Las masas de diferentes sustancias producidas por el paso de la misma cantidad de electricidad, son directamente proporcionales a sus equivalentes gramos”.

Esta ley permite calcular la masa de diferentes sustancias depositadas por la misma cantidad de electricidad.La cantidad de elemento depositado por un Faraday (96.500 c) se conoce como equivalente electroquímico.

Ejemplo: Calcule la cantidad de cobre que se depositará al hacer pasar una corriente de 100 Amperes durante 20 minutos por una solución de sulfato cúprico (CuSO4). Peso atómico del Cu = 63,54 g.

Cálculo del Equivalente químico:

Cálculo de la cantidad de electricidad empleada:

Q = A x t

Q = 100 Amperes x 1.200 segundos = 120.000 coulombios.

Cálculo de la cantidad de cobre depositado:

Las

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