Azucar

PILA GALVANICA
I OBJETIVOS:
* Construir una pila galvánica dado los electrodos.
* Determinar el voltaje de la pila construida.
* Convertir la energía química en eléctrica.
* Analizar la influencia de la concentración en el valor de la F.E.M de la pila.

II FUNDAMENTO TEORICO:

En 1780 Luis Galvani, profesor de anatomía de la Universidad de Bolonia, Italia, al realizar unexperimento, observó que las ancas de una rana recién muerta se crispaban y pataleaban al tocárselas con dos barras de metales diferentes. La explicación del fenómeno la dio poco tiempo después Alejandro Volta, profesor de física de la Universidad de Pavía, Italia, quien descubrió que la causa de tales movimientos crispantes de las ancas de la rana se hallaban en el paso de una corriente eléctricaproducida por los dos metales diferentes; investigó como producir electricidad por reacciones químicas y en 1800, después de una amplia experimentación, inventó un dispositivo que se conoce como pila voltaica. Colocó una serie de pequeñas placas de cinc y plata, en pares, una arriba de la otra, separando cada par de placas por una tela humedecida con agua salada; el conjunto produjo una corrienteeléctrica y fue este el origen de la primera pila eléctrica. Pronto la perfeccionó reemplazándola por una pila de dos elementos; cobre y cinc, sumergidos en una solución de ácido sulfúrico contenida en un recipiente.

En esta sencilla forma de pila primaria, las placas de cinc y de cobre están separadas por el electrolito. Si se conectan con un alambre, la corriente eléctrica fluye a través delconductor, pero tan pronto como el circuito se interrumpe porque el alambre se desconecta, deja de fluir. Esta pila no dura indefinidamente, ya que el ácido sulfúrico ataca al cinc, y cuando éste se consume, la pila se agota. Para reactivarla, será necesario reponer la placa de cinc y el ácido del electrólito. Debido a las reacciones químicas que tienen lugar dentro de la pila, se desprendenpequeñas burbujas de hidrógeno que se adhieren al electrodo de cobre y forman una capa aislante; cuando esto sucede, la corriente no pasa y se dice que la pila está polarizada. Para eliminar este inconveniente, se agregan ciertas sustancias químicas que se combinan con el hidrógeno y evitan los efectos polarizantes.
En tiempos pasados se usaron diversos tipos de pilas primarias para el funcionamiento deaparatos telefónicos, telegráficos, alarmas contra incendios, y otros sistemas de señales. En la actualidad, excepto en lugares sumamente alejados, la corriente eléctrica para estos fines se obtiene ya casi siempre directamente de las líneas de transmisión.

* Pilas galvánicas
El acoplamiento físico de dos electrodos simples reversibles constituye una pila reversible electroquímica. Unelectrodo se denomina reversible cuando lo son por inversión de la corriente los fenómenos químicos que en él se producen.
Ejemplo: Pila de Daniel:
(-) Zn° / Zn2+ (ac) // Cu2+ (ac) / Cu° (+)

El signo negativo a la izquierda indica que el zinc es el electrodo negativo respecto del cobre. Es el electrodo del cual salen espontáneamente los electrones, es el ánodo. Estando el circuito abierto, existeun estado de equilibrio:
* En la media pila izquierda: Zn° (s) → Zn2+ (ac) + 2 e- (electrodo de oxidación, polarizan al zinc negativamente). ÁNODO

* En la media pila derecha: Cu2+ (ac) + 2 e- → Cu° (s) (electrodo de reducción, la barra de cobre se polariza positivamente). CÁTODO

Al cerrar el circuito, las dos reacciones tienen lugar en forma continua de izquierda a derecha y lareacción neta será la suma de ambas:
Zn° (s) + Cu2+ (ac) ⇐ Zn2+ (ac) + Cu° (s)

a) Fuerza electromotriz de la pila: FEM

Es la diferencia entre el potencial de reducción de la especie que se reduce y el potencial de reducción de la especie que se oxida.

FEM = ERred - ERoxid o bien

Epila = Ecátodo – Eánodo

b) Puente salino:

Es el contacto electrolítico, usualmente una solución...