Practica Quimica 4

OBJETIVO:

El alumno aplicara los conocimientos de electroquímica, para obtener un electro depósito, con los materiales proporcionados en el laboratorio de química.

MARCO TEORICO:

ELECTROQUIMICA

La electroquímica se dedica fundamentalmente al estudio de las reacciones químicas que dan origen a la producción de una corriente eléctrica o que son producidas por el paso de una corriente eléctrica.

Por ejemplo, la corriente eléctrica es causa de que se produzcan reacciones químicas durante el depósito electrolítico de metales. Los acumuladores producen una corriente eléctrica como consecuencia de una reacción química.

La electroquímica también estudia la electronegatividad de las distintas sustancias, particularmente de las disoluciones de electrolitos débiles y fuertes.

Recientemente se ha manifestado un interés considerable por la conductividad de los sólidos y de las sales fundidas puras y de las mezclas de sales.

La investigación electroquímica es importante en química y en las demás ciencias por ciertas razones, frecuentemente los datos termodinámicos correspondientes a los compuestos e iones inorgánicos y los constantes de la ionización de los ácidos orgánicos se deducen de los resultados de la investigación de la electroquímica.

Nuestros conocimientos de los mecanismos de procesos electrodicos, de la corrosión de los metales, de la transmisión de los impulsos nerviosos y de las interacciones de los iones acuosos entre sí y con las moléculas de agua que los rodea, se basa en gran parte en los resultados de la investigación de la electroquímica.

Los métodos electroquímicos y el lenguaje propio de la electroquímica se han usado con mucha utilidad en el estudio del comportamiento de muchos sistemas químicos durante la oxidación-reducción.

PILAS ELECTROQUIMICAS

Cuando se pasa una corriente eléctrica a través de cloruro sódico fundido, tal como se indica en la fig. 16.1 se producen cambios químicos en los puntos por los que entra y sale de la sal fundida. Los electrones salen por el punto terminal de la fuente de la corriente que se ha señalado con un signo Ø y penetran a través del electrodo de la pila señalada.

Con el nombre cátodo. Un número igual de electrones abandonan el electrodo llamado ánodo y van al polo de la fuente de la corriente eléctrica que se ha señalado con.

Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química.

En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interface de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en algunos casos especiales, un sólido.[]

Si una reacción química es conducida mediante una diferencia de potencial aplicada externamente, se hace referencia a una electrólisis.

En cambio, si la caída de potencial eléctrico, es creada como consecuencia de la reacción química, se conoce como un “acumulador de energía eléctrica", también llamado batería o celda galvánica.

Las reacciones químicas donde se produce una transferencia de electrones entre moléculas se conocen como reacciones redox, y su importancia en la electroquímica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella.

En general, la electroquímica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones de oxidación y reducción encontrándose separadas, físicamente o temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito eléctrico. Esto último es motivo de estudio de la química analítica, en una subdisciplina conocida como análisis potenciométrico.

Hay varias aplicaciones electroquímicas importantes en el marco de la naturaleza y de la industria. La generación de energía química en la fotosíntesis es también un proceso electroquímico, así como la producción de metales como aluminio y titanio y en el proceso de galvanización con metales.

En el mecanismo de los alcoholímetros también aparece la electroquímica, donde un metal se oxida mediante electro deposición y se detecta el nivel de alcohol de los conductores ebrios gracias a la redox del etanol.

Los impulsos nerviosos en las neuronas están basados en la energía eléctrica generada por el movimiento de los iones de sodio y potasio hacia dentro y hacia afuera de las células. Ciertas especies de animales, como las anguilas, pueden generar un fuerte potencial eléctrico capaz de incapacitar animales mucho mayores que las mismas.

Celdas Electroquímicas

Se estudia una reacción total en equilibrio, comparando la tendencia química al evolucionar la reacción, con la diferencia de potencial aplicada. El proceso es reversible, esto es, se puede invertir su forma de evolución, mediante una variación infinitesimal de la diferencia aplicada o en las concentraciones de los reactivos.

El trabajo neto obtenido, cuando la reacción precede de esta forma compensada a P constante, es igual y de signo contrario a la variación de la energía libre de la reacción.

El sistema, o la pila, realizan un trabajo reversible (FEM) al transportar un determinado número de electrones. Este trabajo es igual a la carga de (e- multiplicado por la diferencia de potencial que los ha empujado ((e-) E ó FE, donde

La pila al realizar este trabajo disminuye su energía libre

Sí n veces un número de Avogadro de e- interviene en la reacción, E será la misma pero la cantidad total de electricidad que fluye ahora es (F.

Unidades de la Fem: Voltios

Con un circuito potenciométrico Evita la polarización de cargas, la cual ocasionaría un potencial adicional, que se desea evitar.

Partes de la pila

• Electrodo de oxidación (Ánodo, pérdida de electrones)

• Electrodo de reducción (Cátodo, ganancia de electrones)

• Medio para la transferencia de carga

En cada electrodo se realiza un trabajo Potencial de Electrodos

A medida que es más (+) "Mayor espontaneidad".

A medida que es más (+) es más (-) "Mayor espontaneidad".

Tipos de Electrodos

1.- Electrodo de Gases: formado por un metal inerte sumergido en una solución donde emerge un gas.

Ejemplo: electrodo de oxidación del hidrógeno

Sí el electrodo fuese de reducción

2.- Electrodo de óxido-reducción: formado por un metal inerte sumergido en una solución, que contiene dos estados diferentes de oxidación de un elemento ó

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