ELECTROQUÍMICA

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La electroquímica es la rama de
la química que estudia la
conversión entre la energía
eléctrica y la energía química

La electroquímica se dedica al
estudio de los procesos y
factores que afectan el
transporte de carga a
través de la interfase
formada entre dos fases,
generalmente un electrodo
y una disolución en
contacto con él

Los procesos electroquímicos sonreacciones redox en
las cuales la energía liberada por una reacción
espontánea se convierte en electricidad o la energía
eléctrica se aprovecha para provocar una reacción
química no espontánea.
Las reacciones redox son aquellas en las que se
transfieren electrones de una sustancia a otra.

Los electrones son transferidos desde la especie que se
oxida, llamada reductor (porque al oxidarse reducea
otra especie y aumenta su número de oxidación), a la
especie que se reduce, llamada oxidante (porque al
reducirse oxida otra especie y disminuye su número de
oxidación).
.

Cuando una de estas sustancias se disuelve en agua, se
disocian en partículas con carga eléctrica (positiva o
negativa) llamadas iones y a la disociación en iones se la
denomina ionización. Así un ion se definecomo átomo o
grupo de átomos con carga eléctrica. Un átomo que
pierde un electrón forma un ion de carga positiva,
llamado catión; un átomo que gana un electrón forma un
ion de carga negativa, llamado anión.
.

Ejemplo: ¿Números de oxidación de todos los
átomos en HCO3-?

1.Los elementos libres (estado sin combinar) tienen
un número de oxidación igual a cero.
Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4 =0
2.- En iones monatómicos, el número de oxidación es
igual a la carga en el ion.
Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2
3.- El número de oxidación del oxígeno
es
generalmente –2, excepto en peróxidos, en que es –1.
Ejemplos: peróxido de hidrógeno o agua
oxigenada, H2O2 o sus sales O22-

4.- El número de oxidación del hidrógeno es +1.
excepto cuando se enlaza a los metales encompuestos binarios. En estos casos, su número
de oxidación es –1.
5.- Los metales del grupo IA son +1, los metales de
IIA son +2 y el flúor es siempre –1
6.- La suma de los números de oxidación de todos los
átomos en una molécula o un ion es igual a la carga en la
molécula o el ion.

2Mg (s) + O2 (g)
2Mg

O2 + 4e-

2Mg2+ + 4e-

2O2-

2MgO (s)
Semi-reacción de Oxidación (entrega e-)Semi-reacción de Reducción (acepta e-)

Una celda electroquímica es un dispositivo experimental
para generar electricidad mediante una reacción redox
(celda galvánica o voltáica)
Celdas electroquímicas, galvánicas o voltaicas

Las celdas galvánicas (también llamadas voltaicas)
almacenan energía eléctrica. En éstas, las reacciones en
los electrodos ocurren espontáneamente y producen unflujo de electrones desde el cátodo al ánodo (a través
de un circuito externo conductor). Dicho flujo de
electrones genera un potencial eléctrico que puede ser
medido experimentalmente.

Las celdas electrolíticas por el contrario no son
espontáneas y debe suministrarse energía para que
funcionen. (fíjese en la otra figura). Al suministrar
energía se fuerza una corriente eléctrica apasar por la
celda y se fuerza a que la reacción redox ocurra.

Celdas electroquímicas, galvánicas o voltaicas
La diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el
cátodo se llama:
-Voltaje de la celda
-Fuerza electromotriz (fem) o

-Potencial de la celda

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Celdas electrolíticas:

Cuando la energía eléctrica procedente de una fuente
externa hace que tenga lugar unareacción química no
espontánea.

Celdas galvánicas o voltaicas:

En las que la energía que se libera en una reacción
redox espontánea se puede usar, para realizar un
trabajo eléctrico.

Zn | Zn+2(1 M)
Ánodo (+)
Oxidación
Pierde eReductor

|| Cu+2(1 M) | Cu
Cátodo (-)
Reducción
Gana eOxidante

Se diferencia de una reacción
química redox en que el donador o
aceptor de...