electroquimica

Electroquímica
Rama de la química que estudia la relación entre la energía eléctrica y la energía química.
Si la reacción química es capaz de producir electricidad se habla de una pila electroquímica.
Si en cambio es necesario aplicar electricidad para producir una reacción química se trata de electrólisis.
LA PILA
La historia de la pila data de fines del siglo XVIII, cuando dos científicositalianos, Luigi Galvani (1737-1798) y Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827) plantearon posturas disimiles:
Galvani, mientras estaba anatomizando una rana notó que la pata de la misma temblaba a pesar de no estar viva. Tras varias pruebas, expuso la teoría que la electricidad provenía de la rana y la denominó electricidad animal.
Volta, en cambio demostró que el temblormuscular no podía producirse a menos que se utilizaran dos metales diferentes al tocarla. Sostenía que no era la pata de la rana sino los metales distintos los que causaban el temblor, y llamó a la energía electricidad de contacto.
LA PILA DE VOLTA
Volta utilizó metales diferentes en un líquido y llevó a cabo un descubrimiento que abrió una nueva rama de la química. Había descubierto la corrientecontinua. Su descubrimiento fue espectacular. Reproducirlo resultaba sencillo para cualquier científico del mundo.
Volta produjo una gran cantidad de energía, no sólo la necesaria para provocar el temblor en la pata de una rana.
Apiló cierto número de discos de cobre y de cinc comenzando por cualquiera de los metales alternados, intercalando discos de cartón empapados en una disolución de aguasalada. Así formó una columna o “pila”. Al conectar unas tiras metálicas a ambos extremos consiguió obtener chispas.
Volta presenta a la Royal Society of London un documento con título “Sobre la electricidad excitada por simple contacto de sustancias conductoras de diferentes tipos”.
La controversia Galvani- Volta concluye con la victoria de Volta. Galvani ha caído en el desprestigio y su carrerase ha truncado.
Hoy sabemos que existe una corriente continua que proviene de las células del individuo. Por ejemplo, el electrocardiograma y el electroencefalograma son mediciones de la electricidad producida por las células del corazón y del cerebro. Galvani no estaba tan equivocado, después de todo.
REACCIONES REDOX.
Reacción de oxidación-reducción:
Aquélla en la que ocurre unatransferencia de electrones. Por ejemplo al colocar un clavo de hierro en solución de CuSO4
Fe + Cu2+ « Fe2+ + Cu
Fe « Fe2+ + 2e- Semirreacción de oxidación
Se pierde electrones: se oxida; es el agente reductor
Cu2+ + 2e- « Cu Semirreacción de reducción
Cu2+ gana electrones: se reduce; es el agente oxidante



PILAS ELECTROQUIMICAS
Por ejemplo, si colocamos una placa deZn en una solución de CuSO4 ocurre la siguiente redox:
Zn + Cu2+ ® Zn2+ + Cu
Esta reacción ocurre espontáneamente por contacto directo. Así no es un dispositivo útil para generar corriente eléctrica.
La PILA es un dispositivo en el que se produce una corriente eléctrica (flujo de e-) a través de un circuito gracias a una reacción espontánea (pila galvánica o voltaica)
Zn ® Zn2+ + 2e-Cu2+ + 2e- ® Cu
Reducción Oxidación

FUERZA ELECTROMOTRIZ DE LAS PILAS FEM
La corriente eléctrica fluye debido a una diferencia de potencial entre los dos electrodos, llamada fuerza electromotriz (fem, De).
Unidades: voltios (V)
Reacción espontánea: De > 0
Reacción no espontánea: De < 0
(la reacción espontánea será la inversa)
Equilibrio: De = 0(no se produce energía eléctrica)
La pila se ha agotado.

Para calcular Deº de cualquier pila, se utilizan los potenciales de electrodo.
Para medirlos:
El electrodo de referencia al que por convenio se le asigna el valor de potencial cero es el Electrodo estándar de hidrógeno.
2 H+ (aq) + 2 e- « H2 (g) eº = 0.00 V
Se construyen pilas con un electrodo de hidrógeno y otro que...