Celdas electrofisicas...

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  • Publicado : 15 de abril de 2010
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OBJETIVO
• Explicar el funcionamiento de las celdas electroquímicas
• Reconocer los tipos de celdas electroquímicas
• Identificar las ecuaciones involucradas en los procesos
• Señalar la importancia que poseen las celdas electroquímicas
INTRODUCCION
En la actualidad las baterías son muy utilizadas, todo seria muy diferente sin ellas, por ejemplo se necesitaría de una palanca para arrancarlos motores, para dar cuerda a los relojes, y comprar extensiones larguísimas con el fin de poder escuchar la radio al ir de día de campo. Es un hecho que en la actualidad se depende mucho de las baterías.
Las baterías o celdas electroquímicas fueron desarrolladas primeramente por los científicos Luigi Galvani y Allesandro Volta por lo que también se les denomina celda galvánica o voltaica.
Lacelda electroquímica es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reacción redox espontánea en donde la sustancia oxidante está separada de la reductora de manera que los electrones deben atravesar un alambre de la sustancia reductora hacia la oxidante.
En una celda el agente reductor pierde electrones por tanto se oxida. El electrodo en donde se verifica la oxidación sellama ánodo. En el otro electrodo la sustancia oxidante gana electrones y por tanto se reduce. El electrodo en que se verifica la reducción se llama cátodo.
La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo porque hay una diferencia de energía potencial entre los electrodos. La diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo se mide en forma experimental con un voltimetro, donde lalectura es el voltaje de la celda
Hay diferentes tipos de celdas
TIPOS DE CELDAS ELECTROQUMICAS
• Acumulador de plomo
En este tipo de celda la sustancia reductora es el plomo metálico, Pb, y la sustancia oxidante el óxido de plomo (IV), PbO ; el ácido sulfúrico, H SO
Aporta los iones H necesarios para la reacción; también aporta iones SO que reaccionan con Pb para formar PbSO sólido.
En estacelda el ánodo es plomo metálico, el cual se oxida. En la reacción de la celda los átomos de plomo pierden dos electrones para formar Pb que se combina con los iones SO presentes en la solución formando PbSO sólido.
El cátodo de esta batería tiene óxido de plomo(IV) que recubre rejillas de plomo. Los átomos de plomo en el estado de oxidación +4 de PbO aceptan dos electrones cada uno y forman ionesPb que también dan lugar a PbSO sólido.
En la celda el ánodo y el cátodo se encuentran separados y están cubiertoscon ácido sulfúrico. Las semirreacciones que se producen en ambos electrodos y la reacción total de la celda se dan a cantinuación:
-REACCIÓN DEL ÁNODO Pb + H SO !PbSO + 2H + 2e (oxidación)
- REACCIÓN DEL CÁTODO PbO + H SO + 2e + 2H ! PbSO + 2H O (reducción)
- REACCIÓN TOTAL Pb(s)+ PbO (s) + 2H SO (aq) ! 2PbSO (s) + 2H O (I)
La tendencia de los electrones a fluir del ánodo al cátodo en la batería depende de la capacidad del agente reductor para liberar electrones y la capacidad del agente oxidante para capurarlos. Si la batería está formada por una sustancia oxidante con alta afinidad electrónica, los electrones viajan a través del alambre conector con gran fuerza yproporcionan considerable energía eléctrica. La presión sobre los electrones al fluir de un electrodo a otro en la bateria se conoce como el potencial de la misma y se mide en voltios.

• CELDAS SECAS
Estas se llaman así porque no contienen un electrolito líquido. En su versión ácida, la batería seca contiene un recubrimiento interno de zinc que funciona como ánodo y una varilla de carbono encontacto con una pasta húmeda de MnO sólido, NH Cl sólido y carbón, que funciona como cátodo. Las semirreacciones de las celdas son complejas pero aproximadamente se describen así:
- REACCIÓN EN EL ÁNODO Zn ! Zn + 2e (oxidación)
- REACCIÓN EN EL CÁTODO 2NH + 2MnO + 2e ! Mn O + 2NH + H O (reducción)
Esta celda produce un potencial cercano a 1.5 voltios.
En la versión alcalina de la celda seca el NH...
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