Electroquimica

Generalidades:
Electroquímica: abarca fenómenos de dos tipos: eléctricos y químicos. Esta rama de las ciencias químicas estudia los cambios químicos producidos por una corriente eléctrica así como la producción de la energía eléctrica originada por una reacción química espontanea.

Para realizar reacciones electroquímicas se requiere de un circuito electroquímico, cuyos elementosfundamentales son los electrodos (superficies metálicas) por donde entra y sale la corriente eléctrica.
La electroquímica es la base para la fabricación de las baterías, las cuales –hoy día- existen muchos tipos de ellas, como lo son: las baterías de mayor tamaño para vehículos de energía eléctrica.
La primera batería fue inventada por Alessandro Volta en 1800. Construyo una pila utilizando discos dezinc y plata separados por papel humedecido en agua de sal, y pudo detectar un choque eléctrico débil cuando toco los dos extremos de la pila. Más tarde, este científico demostró que se podían utilizar dos metales cualesquiera, diferentes, para elaborar una pila voltaica o galvánica.

De igual modo, el estudio de la electroquímica ha permitido comprender fenómenos como la corrosión y la refinaciónde los metales, así como también las interacciones de iones en solución, bien sea entre sí o con el solvente.

En todas las reacciones electroquímicas ocurre una transferencia de electrones, por lo tanto todas ellas son reacciones de oxidación-reducción. Para poder determinar los desplazamientos de los electrones en este tipo de reacciones necesitamos del número de oxidación, el cual esasignado de acuerdo a ciertas reglas que se explican a continuación.

Oxidación: proceso mediante el cual se produce un aumento del número de oxidación; este se lleva a cabo mediante la pérdida de electrones. Ejm:
Ca ->Ca + 2e

Reducción: proceso mediante el cual se produce una disminución del número de oxidación, este se lleva a cabo mediante la ganancia de electrones. Ejm:
Fe + e -> FeAgente oxidante: es la sustancia que experimenta una disminución en su número de oxidación (gana electrones) y oxida a otra sustancia. El agente oxidante siempre se reduce.

Agente reductor: es la sustancia que experimenta un aumento en su número de oxidación (pierde electrones) y reduce a otra sustancia. El agente reductor siempre se oxida.

Reacciones de redox: son aquellas en las que seproduce variación en el número de oxidación-reducción, aquellas en las que se produce variación en el número de oxidación de diferentes elementos. Incluyen una transferencia de electrones de una especia a otro. Se produce una transferencia de electrones entre moléculas. Importancia: mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o en caso contrario, sonproducidos como consecuencia de ella.
Números de oxidación: los números que aparecen encima de los símbolos de los elementos indican sus números de oxidación, el numero de oxidación de un átomo también llamado estado de oxidación, significa el numero de cargas que tendría un átomo en una molécula (o en un compuesto iónico) si los electrones fueran transferidos completamente.
Celda galvánicas, voltaicaso pilas: es un dispositivo experimental para generar electricidad mediante una reacción redox espontaneas. Los componentes fundamentales de las celdas galvanicas: una barra de zinc metalico, se sumerge en una disolución de ZnSO_4 y una barra de cobre se sumerge en una disolución de CuSO_4. El funcionamiento de la celda se basa en el principio de la oxidación de Zn a Zn”2+ y la reducción de Cu”2+a Cu se pueden llevar a cabo simultáneamente, pero en recipientes separados , con la trasnefrencia de electrones a través de un alambre conductor externo.

Permiten aprovechar la energía liberada en las reacciones espontaneas:
-Dos hemiceldas, separadas físicamente.
-Transferencia de e- a través, de circuito externo.
-Se completa el circuito a través de un puente salino o circuito poroso....