Electroquimica

Instituto Politécnico Nacional
ESIME
ICE

Practica No. 4: Electroquímica


Objetivo
El alumno aplicara los conocimientos de electroquímica, para obtener en electrodeposito, con los materiales proporcionados en el laboratorio de química.
Introducción
La electroquímica, es aquella rama de la Química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y dela conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electroquímica es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.
Por lo anterior, el estudio de la electroquímica se divide en dos partes, que son:
a) Celdas galvánicas o pilas.- Son aquellos dispositivosmediante los cuales es posible obtener una corriente eléctrica, por la realización de reacciones químicas de óxido-reducción efectuadas en los electrodos. Ejemplos de estas son las pilas, los acumuladores o las baterías de los automóviles.
b) Celdas electrolíticas.- Son aquellos dispositivos por medio del cual es posible generar una reacción química, por el suministro de una corriente eléctrica.Aplicaciones prácticas de estas son los electrodepósitos (chapeado de oro, plateado, cobrizado, cromado, anodizado).
La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus moléculas se disocian en especies químicas cargadas positiva y negativamente que tienen la propiedad de conducir la corrienteeléctrica. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrólito (compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; lanaturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.
Si el sulfato de cobre (Cu2SO4) se disuelve en agua, se disocia en iones de cobre positivos (Cu+1) e iones de sulfato negativos (SO4-2). Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, los iones cobre se mueven hacia el electrodo negativo, se descargan, y se depositan en el electrodo comoátomos de cobre. Los iones sulfato, al descargarse en el electrodo positivo, son inestables y se combinan con el agua de la disolución formando ácido sulfúrico y oxígeno. Esta reacción de descomposición producida por una corriente eléctrica se llama electrólisis.
Todos los cambios químicos implican una reagrupación o reajuste de los electrones en las sustancias que reaccionan; por eso puede decirseque dichos cambios son de carácter eléctrico. Para producir una corriente eléctrica a partir de una reacción química, es necesario tener un oxidante, es decir, una sustancia que gane electrones fácilmente, y un reductor, es decir, una sustancia que pierda electrones con facilidad.
A través de la masa, la energía eléctrica se transporta por cargas eléctricas, que en el caso de las soluciones, estravés de un electrolito o sales fundidas por medio de iones; y en el caso de los metales, la energía se desplaza a través de los electrones.
Los electrones vagan libremente por todo el metal, que es neutro. Al aplicar una diferencia de potencial entre los dos extremos, dicha nube se desplaza del extremo de mayor potencial al de menor, y para mantener el flujo de electrones, deberán entrar porun extremo un cierto número de electrones, y al salir por el otro igual cantidad por unidad de tiempo, constituyendo lo que se conoce como corriente eléctrica.
Faraday: Se define como la cantidad de electricidad requerida para liberar una vez la masa equivalente gramo de un elemento en un electrodo, y experimentalmente, se ha encontrado que es aproximadamente igual a 96,500 coulombios.
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