Electroquimica

4 ELECTROQUÍMICA

La Electroquímica trata de la interrelación de los fenómenos químicos y eléctricos, así como del estudio de las propiedades eléctricas de las soluciones de los electrolitos, estableciendo una relación entre la acción química y eléctrica de tales sistemas.

4.1 CONCEPTOS

4.1.1CONDUCCIÓN ELECTROLÍTICA

Se denominan conductores de primera especie o electrónicos a losmetales sólidos o fundidos y ciertas sales sólidas (sulfuro cúprico, sulfuro de cadmio) que conducen la corriente eléctrica sin experimentar alteración alguna. En estas sustancias, la conducción tiene lugar por emigración directa de los electrones a través del conductor bajo la influencia de un potencial aplicado. Aquí, los átomos o iones que componen el conductor, permanecen en sus lugares.

Losconductores de segunda especie o electrolíticos son los que experimentan transformación química al paso de la corriente eléctrica como las soluciones de electrolitos fuertes y débiles, sales fundidas y también algunas sales sólidas como el cloruro de sodio y el nitrato de plata. La transferencia electrónica tiene lugar por migración iónica. Esta migración involucra no sólo una transferencia deelectricidad sino también el transporte de materia de una parte a otra del conductor. Además, el flujo de corriente en los conductores electrolíticos va siempre acompañado de cambios químicos en los electrodos que son muy característicos y específicos de las sustancias que componen el conductor y los electrodos.

4.1.2 CARACTERISTICAS DE LAS INTERFACES

Interface electrodo/electrolito y las capascercanas al electrodo.

Las reacciones electroquímicas son reacciones heterogéneas, es decir, tiene lugar en la fase electródica (a menudo metal solido o carbón) y la fase electrolito (solución disociada). La región interface discontinua, experimenta diferencias en la velocidad del electrolito, la concentraciones de las especies electro activas y el potencial eléctrico con la distancia desde elelectrodo. Cada uno de estos gradientes da lugar a una capa límite.

La interface electroquímica que se forma entre un medio conductor de electrones y fases conductoras por intermedio de portadores de carga (iones), juega un papel predominante en muchos procesos tecnológicos o industriales importantes tales como: el desarrollo de baterías y celdas de combustibles, sensores y procesoscatalíticos y metalúrgicos. Las técnicas electroquímicas convencionales se basan en la medición de corrientes, potenciales y cargas. Estas magnitudes pueden correlacionarse con parámetros termodinámicos y cinéticos.

Electrodo: Un electrodo es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvulatermoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc. La palabra fue acuñada por el científico Michael Faraday y procede de las voces griegas elektron, que significa ámbar y de la que proviene la palabra electricidad y hodos, que significa camino.

Un electrodo en una celda electroquímica se refiere a cualquiera de los dos conceptos, sea ánodo o cátodo, que también fueron acuñados por Faraday. El ánodoes definido como el electrodo al cual los electrones llegan de la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo es definido como el electrodo en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción. Cada electrodo puede convertirse en ánodo o cátodo dependiendo del voltaje que se aplique a la celda. Un electrodo bipolar es un electrodo que funciona como ánodo en una celda y como cátodo enotra.

Celda Primaria
Una celda primaria es un tipo especial de celda electroquímica en la cual la reacción no puede ser revertida, y las identidades del ánodo y cátodo son, por lo tanto, fijas. El Cátodo siempre es el electrodo negativo. La celda puede ser descargada pero no recargada.

Celda Secundaria
Una celda secundaria, una batería recargable por ejemplo, es una celda en que la...