Conceptos electroquimica

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

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