8/16/2019 Conceptos electroquimica
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Fisicoquímica II
CeldasElectroquímicas
Q. Luis Ramón OrtegaValdovinos
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¿Qué es celda electroquímica?
! Es un dispositivo en donde ocurre una reacciónelectroquímica (REDOX)
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¿De qué se compone?
! Electrodo: Son barras o placas generalmente metálicas queal estar en contacto con el electrolito, logran que éste entreen reacción.
Activos: Zn, Cu, Ag, Sn Inertes: Grafito, Pt, Pd
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Electrodos
! Cátodo: Es electrodo que lleva electrones a la soluciónelectrolítica o electrolito y es donde ocurre la reducción; sucarga es negativa.
Los iones que van al cátodo se llaman cationes y son iones positivos.
! Ánodo: Es el electrodo que saca electrones de la soluciónelectrolítica, y es donde ocurre la oxidación , su carga es
positiva.
Los iones que se dirigen al ánodo, se llaman aniones y son los ionesnegativos.
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Celda electroquímica
! Voltaica o Galvánica: Ocurreespontáneamente una reacción
y produce energía eléctrica
! Electrolítica: Necesita energíapara que ocurra la reacciónquímica
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¿Que es una reacción REDOX?
! Su nombre formal son reacciones de oxido-reducción
!
Son todas las reacciones químicas donde hay un cambioen el estado de oxidación en las especies.
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Estado de oxidación
! Es un numero asignado a un elemento químico dentro
de una combinación química. Este numero representa lacantidad de electrones perdidos, ganados o compartidosal enlazarse con otro elemento.
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¿Qué involucra?
! Oxidación: Es la perdida de electrones de una especiequímica el cual incrementa el estado de oxidación.
!
Reducción: Es la ganancia de electrones en una especiequímica que disminuye su estado de oxidación.
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¿Cómo ocurre?
Cuando interactua un agente oxidante y uno reductor.
El agente
oxidante es
aquel que
se reduce
El agente reductor
es aquel que se oxida
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¿Que tanto es tantito?
Una medida de la fuerza relativa de un par redox, es elpotencial de reducción estándar.
!E
Semicelda deanálisis Ox = 1M = Red
pH = 0
Semicelda de referencia
Electrodo normal dehidrogenoHCl = 1M
pH = 0
!E = EºOx/Red - EºENH10
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! Lo potenciales dependen de la concentración de los reactivos por loque los potenciales estándar se refieren a condiciones de actividades
unitarias! Los potenciales de una semirreacciones se describe como una
reducción.
Elemento Semirreacción
Potencial de reducción
(volts)
Li Li+ + e- Li -3.045
Ca Ca 2+ + 2e- Ca -2.870
Fe Fe2+ + 2e- Fe -0.440
H 2H+ + 2e- H2 0.000
Cu Cu 2+ + 2e- Cu 0.337
Hg Hg 2+ + 2e- Hg 0.789
Br Br2 + 2e- 2Br- 1.080
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Entonces
! Cuanto mas positivo es el potencial de un electrodo , masfuerte como agente oxidante será su forma oxidada y
mas débil como agente reductor será la forma reducida! Cuanto mas negativo sea el potencial de reducción , la
forma oxidada será un oxidante débil , y un fuerte agentereductor su forma reducida
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Br2 + 2e- 2Br-
1.08V
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¿Comó ocurre?
! Una reacción REDOX se lleva a cabo al mezclar dos o massemirreacciones
! Si el voltaje es positivo la reacción procede de manera
espontánea! Si es negativo la reacción deberá ocurrir de manera
inversa, a menos que se le aplique energía.
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1. Petrucci, Ralph. Harwood, William. Herring, Geoffrey. Madura, Jeffery.(1989) General Chemistry . Macmillan
Publishing.
2. Daniel C. Harris (2006). Análisis químico cuantitativo . Reverte. pp. 385
3. Bockris, John O'M. and Reddy, Amulya K. N. (1970). Modern Electrochemistry . Plenum Press. pp.
352–3.
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Referencias