Electroquimica

Electroquímica
Es la rama de química que estudia la trasformación entre la energía eléctrica y la energía química.
Mecanismo de conducción electrolítica: T. Won Grotthuss (1805); sostenía que el campo eléctrico orienta las moléculas del electrolito en cadenas, de forma que las partes negativas estén dirigidas hacia el electrodo positivo y viceversa. Los electrodos atraen los extremos de lascadenas, liberándose así la parte positiva de una molécula terminal en el electrodo negativo, y la parte negativa de otra molécula terminal en el electrodo positivo. Suponía que las partes residuales de las moléculas terminales se intercambian con las moléculas adyacentes, y éste intercambio prosigue a lo largo de toda la longitud de la cadena hasta que se forma un nuevo grupo de las moléculas.Estas se orientan de nuevo con la corriente, se dividen, y así sucesivamente. R. Clausius (1857) hizo varias objeciones a ésta teoría, fundamentadas principalmente en que, en muchos casos, sólo se requiere un consumo pequeño de energía para la electrólisis, mientras que las ideas de Grotthuss implican la necesidad de una fuerza grande para romper una molécula en sus partes constituyentes. Paraeliminar ésta dificultad, indicó Clausius, que las partes positivas y negativas de una molécula no estarían firmemente unidas, sino que serían capaces de separarse por cortos intervalos: supuso que éstas partículas cargadas o iones, transportaban la corriente durante los cortos períodos de su existencia libre. Según Clausius, por tanto, en un instante dado solo un número muy pequeño de moléculas sedividiría en iones; pero como éstos iones desaparecerían por descarga en los electrodos, o por recombinación, serían sustituidos por nuevos iones procedentes de vibraciones intensas o colisiones entre moléculas. Para disoluciones diluidas, enunció S. Arrhenius (1887) la teoría de la disociación electrolítica, como una forma más explícita de la expuesta en 1883; que forma la base del modernotratamiento de los electrolitos. Se admite la hipótesis de que cuando se disuelve en agua un ácido, una base o una sal, una porción considerable de la misma se disocia espontáneamente en iones positivos y negativos; esto es,
Estos iones se pueden mover independientemente, y son sencillamente guiados a los electrodos de signo opuesto por el campo eléctrico aplicado. Se supuso que laproporción de moléculas que se disociaban en iones variaba con la concentración, y se consideró que el grado de disociación, (α) o sea, la fracción del electrolito total que se divide en iones se aproxima a la unidad a dilución infinita; es decir, en disoluciones extremadamente diluidas casi toda la totalidad del ácido, base o sal, está disociado en iones. La principal modificación efectuada en losúltimos años consiste en suponer que la mayor parte de las sales y de los ácidos y bases fuertes están casi completamente divididas en iones, así que los grados de disociación son mayores que los propuestos por Arrhenius para disoluciones de concentración apreciables.
Conductividad Específica: La conductividad específica que se designa por , de una sustancia dada se define como 1/ρ (*); por tanto,la ecuación anterior puede escribirse como: Si la conductividad de la disolución es representada por L:
De la ecuación anterior se obtiene: donde se lo conoce como Constante de la celda de Conductividad K, quedando finalmente:
La constante de la celda se determina, en la mayoría de los casos, con una disolución de KCl.
ConductividadEquivalente: el poder conductor de todos los iones producidos por 1 equivalente-g de un electrolito a cualquier concentración dada se podrá evaluar imaginando dos grandes electrodos paralelos separados 1 cm y suponiendo que la totalidad de la disolución está colocada entre ellos. La conductividad del sistema resultante se denomina conductividad equivalente (Λ) a la concentración dada....