Electroquimica

Electroquímica

Es la parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la transformación de la energía química en eléctrica y viceversa. Ampliamente hablando la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de fenómenos químicos originados por la acción de las corrientes o voltajes.

Las relaciones químicas pueden utilizarse para generar energía eléctrica (en pilas que se llaman pilas voltaicas o galvánicas). La energía eléctrica puede utilizarse para realizar transformaciones químicas (en pilas electrolíticas). Además el estudio de los procesos electroquímicos lleva a la comprensión y a la sistematización de los fenómenos de oxido-reducción que ocurren fuera de las pila.

Celda Electroquímica

Una celda electroquímica de corriente continua posee dos conductores eléctricos a los que se les llama electrodos, cada uno esta sumergido en una disolución del electrolito. Para que circule una corriente en una celda es necesaria:

Que los electrodos se conecten externamente mediante un conductor metálico.

Que las dos disoluciones de electrolito estén en contacto para permitir el movimiento de iones de una a otra.

Que pueda tener lugar una reacción de transferencia de electrones en cada uno de los dos electrodos.

La celda (galvánica) contiene dos uniones líquidas, siendo la primera la interfase entre la disolución de sulfato de cobre y el puente salino; la segunda está en el otro extremo el puente salino donde la disolución de electrolito del puente contacta la disolución de nitrato de plata.

Ánodos y Cátodos.

Por definición, el cátodo de una celda electroquímica es el electrodo en el que tiene lugar la reducción, mientras que el ánodo es el electrodo en el que tiene lugar la oxidación. Estas definiciones se aplican tanto a las celdas galvánicas como a las electrolíticas.

Potenciales en Celdas Electroanalíticas.

Los métodos electroanalíticos pueden basarse en:

La intensidad de corriente en una celda electroquímica a un potencial fijo .

El potencial de una celda mientras que la intensidad de corriente se fija a algún valor constante.

Por otra parte, en un experimento electroquímico, el analista sólo puede controlar que el potencial de la celda tenga un cierto valor deseado y medir la intensidad de corriente resultante, o viceversa.

Potenciales de Electrodo.

Es útil pensar en la reacción de una celda electroquímica como si estuviese formada por dos reacciones de semi – celda, cada una de las cuales tiene un potencial de electrodo marcado asociado a ella. Estos potenciales de electrodo miden la fuerza impulsora de las dos semi-reacciones cuando, por convenio, ambas se escriben como reducciones.

2 AgCl (s) + 2 e¯ →← 2 Ag (s) + 2 Cl¯

2 H+ + 2 e¯ →← H2 (g)

Supongamos ahora que se conocen los potenciales de electrodo E AgCl y E H+ para las dos semi-reacciones. Para obtener la reacción de la celda, la segunda semi-reacción se resta a la primera para dar:

2 AgCl (s) + H2 →← 2 Ag (s) + 2 H+ + 2 Cl¯

De manera similar, el potencial de la celda E Celda se obtiene restando

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