Construcción de escalas de potencial y su aplicación a la predicción de reacciones
Páginas: 7 (1627 palabras)
Publicado: 2 de septiembre de 2010
INTRODUCCIÓN
Las reacciones de oxidación-reducción, o “reacciones redox” son aquellas en las que las sustancias participantes intercambian electrones. La pérdida de electrones por parte de un reactivo (oxidación) viene acompañada de la ganancia de electrones por parte del otro reactivo (reducción). La especie que pierde electrones se dice que se oxida y la especie que gana electrones sereduce.
La oxidación y la reducción ocurren a la vez, en la misma reacción, no se puede producir una sin la otra, no hay cambio en el número de electrones en una reacción redox. Los electrones perdidos en la semirreacción de oxidación son los ganados por otra especie en la semirreacción de reducción.
En una reacción de oxidación-reducción, uno de los reactivos es el agente oxidante yotro el agente reductor.
Un agente oxidante es aquél que efectúa la oxidación de otra especie mientras él se reduce. Para ello debe aceptar electrones de esa especie (con lo que el número de oxidación de dicha especie aumenta).
Un agente reductor efectúa la reducción de otra especie mientras él se oxida. Para ello debe ceder electrones a esa especie (con lo que el número deoxidación de dicha especie disminuye).
En el estudio de la electroquímica se denomina electrodo a una pieza de metal, M. Un electrodo sumergido en una disolución que contiene iones del mismo metal, M+n, se denomina semicélula o semipila.
A la diferencia de potencial existente entre un electrodo y la disolución con la que está en contacto, se denomina potencial de electrodo.Los cambios que se producen en el electrodo o la disolución como consecuencia del equilibrio redox son demasiado pequeños para ser medidos. Las medidas deben basarse en una combinación de dos semicélulas distintas. Es decir, debemos medir la tendencia de los electrones a fluir desde el electrodo de una semicélula hasta el electrodo de la otra. Los electrodos se clasifican según tenga lugar enellos la oxidación o la reducción. Si tiene lugar la oxidación el electrodo se denomina ánodo y si tiene lugar la reducción, cátodo. La combinación de las dos semicélulas conectadas de un modo adecuado se denomina célula o pila electroquímica.
Por acuerdo internacional, un potencial estándar de electrodo, E°, mide la tendencia que tiene un electrodo a generar un proceso de reducción.Para establecer una escala de potenciales de semirreacción, se ha adjudicado un valor arbitrario de referencia a un determinada semipila y se han medido los potenciales de todas los demás semipilas en función de ella.
El electrodo escogido como referencia es el electrodo estándar de hidrógeno, constituido por una disolución de H+ de concentración 1 M, a través de la cual se burbujea gas H2 a 1 atmde presión, y al cual se le asigna un valor de potencial de 0,000 voltios. Así, para determinar el valor de E° de un electrodo estándar se compara con el electrodo estándar de hidrógeno.
La Ecuación de Nernst expresa la relación cuantitativa entre el potencial redox estándar de un par redox determinado, su potencial observado y la proporción de concentraciones entre el donador de electrones yel aceptor. La ecuación de Nernst se presenta como:
RT [aceptor]
Eh = E° + --- ln --------- (1)
nF [donador]
donde, E° = potencial redox estándar a pH = 7.0,
T = 298 °K y todas las concentraciones se encuentran a 1.0 M.
Eh = potencial de electrodo observado.
R = constante de los gases, 8.31 J/°mol.
T = temperaturaabsoluta en °K.
n = número de e- transferidos.
F = constante de Faraday, 23,062 cal/V ó 96,406 J/V.
RESULTADOS
Problema No. 1
En dos recipientes diferentes se colocaron dos clavos, en contacto con dos soluciones con diferentes soluciones como se muestra en la figura 1, junto con lo sucedido después de un rato de reposo
E°ENH= Fe2+/Fe°= -0.44 E°ENH= Fe2+/Fe°= -0.44...
Las reacciones de oxidación-reducción, o “reacciones redox” son aquellas en las que las sustancias participantes intercambian electrones. La pérdida de electrones por parte de un reactivo (oxidación) viene acompañada de la ganancia de electrones por parte del otro reactivo (reducción). La especie que pierde electrones se dice que se oxida y la especie que gana electrones sereduce.
La oxidación y la reducción ocurren a la vez, en la misma reacción, no se puede producir una sin la otra, no hay cambio en el número de electrones en una reacción redox. Los electrones perdidos en la semirreacción de oxidación son los ganados por otra especie en la semirreacción de reducción.
En una reacción de oxidación-reducción, uno de los reactivos es el agente oxidante yotro el agente reductor.
Un agente oxidante es aquél que efectúa la oxidación de otra especie mientras él se reduce. Para ello debe aceptar electrones de esa especie (con lo que el número de oxidación de dicha especie aumenta).
Un agente reductor efectúa la reducción de otra especie mientras él se oxida. Para ello debe ceder electrones a esa especie (con lo que el número deoxidación de dicha especie disminuye).
En el estudio de la electroquímica se denomina electrodo a una pieza de metal, M. Un electrodo sumergido en una disolución que contiene iones del mismo metal, M+n, se denomina semicélula o semipila.
A la diferencia de potencial existente entre un electrodo y la disolución con la que está en contacto, se denomina potencial de electrodo.Los cambios que se producen en el electrodo o la disolución como consecuencia del equilibrio redox son demasiado pequeños para ser medidos. Las medidas deben basarse en una combinación de dos semicélulas distintas. Es decir, debemos medir la tendencia de los electrones a fluir desde el electrodo de una semicélula hasta el electrodo de la otra. Los electrodos se clasifican según tenga lugar enellos la oxidación o la reducción. Si tiene lugar la oxidación el electrodo se denomina ánodo y si tiene lugar la reducción, cátodo. La combinación de las dos semicélulas conectadas de un modo adecuado se denomina célula o pila electroquímica.
Por acuerdo internacional, un potencial estándar de electrodo, E°, mide la tendencia que tiene un electrodo a generar un proceso de reducción.Para establecer una escala de potenciales de semirreacción, se ha adjudicado un valor arbitrario de referencia a un determinada semipila y se han medido los potenciales de todas los demás semipilas en función de ella.
El electrodo escogido como referencia es el electrodo estándar de hidrógeno, constituido por una disolución de H+ de concentración 1 M, a través de la cual se burbujea gas H2 a 1 atmde presión, y al cual se le asigna un valor de potencial de 0,000 voltios. Así, para determinar el valor de E° de un electrodo estándar se compara con el electrodo estándar de hidrógeno.
La Ecuación de Nernst expresa la relación cuantitativa entre el potencial redox estándar de un par redox determinado, su potencial observado y la proporción de concentraciones entre el donador de electrones yel aceptor. La ecuación de Nernst se presenta como:
RT [aceptor]
Eh = E° + --- ln --------- (1)
nF [donador]
donde, E° = potencial redox estándar a pH = 7.0,
T = 298 °K y todas las concentraciones se encuentran a 1.0 M.
Eh = potencial de electrodo observado.
R = constante de los gases, 8.31 J/°mol.
T = temperaturaabsoluta en °K.
n = número de e- transferidos.
F = constante de Faraday, 23,062 cal/V ó 96,406 J/V.
RESULTADOS
Problema No. 1
En dos recipientes diferentes se colocaron dos clavos, en contacto con dos soluciones con diferentes soluciones como se muestra en la figura 1, junto con lo sucedido después de un rato de reposo
E°ENH= Fe2+/Fe°= -0.44 E°ENH= Fe2+/Fe°= -0.44...
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