CELDAS GALVÁNICAS, VOLTAICAS O ELECTROQUÍMICAS
Páginas: 16 (3908 palabras)
Publicado: 7 de enero de 2014
PRÁCTICA 8
CELDAS GALVÁNICAS, VOLTAICAS O ELECTROQUÍMICAS
I. O B J E T I V O S
A. Obtener energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía química involucrada cuando ocurre una reacción de ÓXIDO - REDUCCIÓN y que tiene tendencia termodinámica a ocurrir en una celda voltaica, galvánica o electroquímica.
B. Estudiar y analizar los potenciales normales de reducción y laecuación de Nernst.
C. Montar y estudiar algunas celdas galvánicas.
II. T E O R Í A
A. Celda Galvánica o VOLTAICA
Una celda galvánica o voltaica es un montaje para transformar en energía eléctrica, la energía química de una reacción redox y que tiene tendencia termodinámica a ocurrir.
B. Importancia de las Celdas Galvánicas
La energía eléctrica producida en una celda galvánicase aprovecha en los siguientes usos o aplicaciones:
1. Baterías para linternas, radios, equipos de comunicación, grabadoras, relojes, calculadoras, cámaras, juguetes y electrónica industrial, espacial, fisiológica, robótica, electrónica e informática.
2. Acumuladores o baterías para las comunicaciones, industrias y el confort automotriz.
3. Celdas de combustión para los vehículosespaciales.
4. Protección catódica para preservar las estructuras y los equipos metálicas de la corrosión y el desgaste.
C. Caracteristicas de las Celdas Galvánicas
Solamente las reacciones químicas con las características de ÓXIDO - REDUCCIÓN y que tienen tendencia termodinámica a ocurrir sirven para hacer un montaje de una celda galvánica y producir energía eléctrica.
¿Porqué estasreacciones deben de ser con tendencia termodinámica y de óxido - reducción?.
D. Semirreacciones de las Celdas Galvánicas
Las reacciones de óxido - reducción se separan en dos semirreacciones para reseñar o indicar en cada una de ellas la especie química que contiene el átomo o átomos que varían su número de oxidación, los agentes oxidantes y agentes reductores y el número total de electronesganados o perdidos debido a los cambios en dichos números de oxidación.
¿Qué es un agente oxidante y que es un agente reductor?.
¿En qué se caracteriza la semirreacción de oxidación?.
¿En qué se caracteriza la semirreacción de reducción?.
E. Partes de un diseño o montaje de una celda galvánica
Un montaje de una celda galvánica está conformado por las siguientes partes principales: Veala figura 8.8
1. Recipientes que contienen las respectivas soluciones, los electrodos apropiados, el vaso poroso o puente salino y el circuito eléctrico externo:
2. Electrodos: En la superficie de los electrodos sumergidos se termina la conducción eléctrica metálica y se empieza la conducción electrolítica. En la superficie de los electrodos ocurren los cambios químicos que se dan en unacelda electrolítica o en una celda galvánica:
a. El ánodo es el electrodo donde se realiza la semirreacción de oxidación de los aniones que emigran hasta él, la oxidación del agua que rodea al ánodo o la oxidación del metal que opera como ánodo.
b. El cátodo es el electrodo donde ocurre la semirreacción de reducción de los cationes que emigran hasta él o la reducción del agua que rodea a dichoelectrodo.
3. Membrana semipermeable, vaso de porcelana poroso y el puente salino. Estos dispositivos sirven para evitar que se mezclen mecánicamente las soluciones de las dos semirreacciones y también permiten el intercambio de algunos iones bajo la influencia del flujo de electricidad generada en la celda.
El puente salino es una solución gelatinosa saturada con sales de KCl, KNO3, NaCl oNa2SO4.
Un puente salino típico se prepara mezclando 3 gramos de agar con 30 gramos de KCl en 100 ml de agua y calentando hasta obtener una solución transparente. Luego, se vierte la solución en un tubo en forma de U y se deja en reposo para que el gel se solidifique.
F. Potenciales Estándares de las Celdas Galvánicas
El potencial normal o estándar de una semirreacción es una medida...
CELDAS GALVÁNICAS, VOLTAICAS O ELECTROQUÍMICAS
I. O B J E T I V O S
A. Obtener energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía química involucrada cuando ocurre una reacción de ÓXIDO - REDUCCIÓN y que tiene tendencia termodinámica a ocurrir en una celda voltaica, galvánica o electroquímica.
B. Estudiar y analizar los potenciales normales de reducción y laecuación de Nernst.
C. Montar y estudiar algunas celdas galvánicas.
II. T E O R Í A
A. Celda Galvánica o VOLTAICA
Una celda galvánica o voltaica es un montaje para transformar en energía eléctrica, la energía química de una reacción redox y que tiene tendencia termodinámica a ocurrir.
B. Importancia de las Celdas Galvánicas
La energía eléctrica producida en una celda galvánicase aprovecha en los siguientes usos o aplicaciones:
1. Baterías para linternas, radios, equipos de comunicación, grabadoras, relojes, calculadoras, cámaras, juguetes y electrónica industrial, espacial, fisiológica, robótica, electrónica e informática.
2. Acumuladores o baterías para las comunicaciones, industrias y el confort automotriz.
3. Celdas de combustión para los vehículosespaciales.
4. Protección catódica para preservar las estructuras y los equipos metálicas de la corrosión y el desgaste.
C. Caracteristicas de las Celdas Galvánicas
Solamente las reacciones químicas con las características de ÓXIDO - REDUCCIÓN y que tienen tendencia termodinámica a ocurrir sirven para hacer un montaje de una celda galvánica y producir energía eléctrica.
¿Porqué estasreacciones deben de ser con tendencia termodinámica y de óxido - reducción?.
D. Semirreacciones de las Celdas Galvánicas
Las reacciones de óxido - reducción se separan en dos semirreacciones para reseñar o indicar en cada una de ellas la especie química que contiene el átomo o átomos que varían su número de oxidación, los agentes oxidantes y agentes reductores y el número total de electronesganados o perdidos debido a los cambios en dichos números de oxidación.
¿Qué es un agente oxidante y que es un agente reductor?.
¿En qué se caracteriza la semirreacción de oxidación?.
¿En qué se caracteriza la semirreacción de reducción?.
E. Partes de un diseño o montaje de una celda galvánica
Un montaje de una celda galvánica está conformado por las siguientes partes principales: Veala figura 8.8
1. Recipientes que contienen las respectivas soluciones, los electrodos apropiados, el vaso poroso o puente salino y el circuito eléctrico externo:
2. Electrodos: En la superficie de los electrodos sumergidos se termina la conducción eléctrica metálica y se empieza la conducción electrolítica. En la superficie de los electrodos ocurren los cambios químicos que se dan en unacelda electrolítica o en una celda galvánica:
a. El ánodo es el electrodo donde se realiza la semirreacción de oxidación de los aniones que emigran hasta él, la oxidación del agua que rodea al ánodo o la oxidación del metal que opera como ánodo.
b. El cátodo es el electrodo donde ocurre la semirreacción de reducción de los cationes que emigran hasta él o la reducción del agua que rodea a dichoelectrodo.
3. Membrana semipermeable, vaso de porcelana poroso y el puente salino. Estos dispositivos sirven para evitar que se mezclen mecánicamente las soluciones de las dos semirreacciones y también permiten el intercambio de algunos iones bajo la influencia del flujo de electricidad generada en la celda.
El puente salino es una solución gelatinosa saturada con sales de KCl, KNO3, NaCl oNa2SO4.
Un puente salino típico se prepara mezclando 3 gramos de agar con 30 gramos de KCl en 100 ml de agua y calentando hasta obtener una solución transparente. Luego, se vierte la solución en un tubo en forma de U y se deja en reposo para que el gel se solidifique.
F. Potenciales Estándares de las Celdas Galvánicas
El potencial normal o estándar de una semirreacción es una medida...
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