LALALA


ELECTROQUIMICA Y CORROSION


I) Objetivos.-

-Estudiar la conversión de la energía química en energía eléctrica y viceversa.
-Estudiar la corrosión.

II) Fundamento Teórico.-

Las reacciones de oxidación y reducción son aquellas que implican una transferencia electrónica, ocasionando un cambio en el número de oxidación de los reactantes.
Como por ejemplo podemos observar lasiguiente reacción:

Zn(s) + Cu++(aq)  Zn++(aq) + Cu(s)

Donde Zn se ha oxidado desde su estado elemental con número de oxidación cero hasta un estado de oxidación +2, debido a la pérdida de los electrones mientras que el Cu++, se ha reducido desde su estado iónico a su estado elemental por haber ganado electrones.

Toda reacción de oxidación debe de estar acompañada de unareducción y viceversa, por lo que al reactante que sufre la oxidación se le denomina agente reductor y al reactante que sufre la reducción se le denomina agente oxidante. Algunas veces ocurre que una misma sustancia sea simultáneamente oxidante y reductor. Ejemplo:

3NaClO  NaClO3 + 2NaCl

Celdas Galvánicas: Las reacciones de oxidación-reducción se pueden realizar estando losreaccionantes separados por un espacio o cuerpo y unidos mediante una conexión eléctrica como el caso del experimento 1 donde se realiza la reacción de oxidación-reducción entre el Zn metálico y la solución de iones Cu++.
En la parte B del mismo experimento 1 hay un vaso donde se encuentra una placa de Zn metálico en una solución de Zn++, y en otro vaso una solución de iones Cu++ conteniendo en suinterior una placa de Cu metálico. Ambos vasos, que constituyen las semiceldas respectivas, están unidas por un tubo de U invertido (puente salino), que contiene una solución saturada de KCl. Las placas metálicas se encuentran unidas por un conductor; en este sistema se realizan las reacciones de oxidación-reducción sobre las placas metálicas.

La semireacción de oxidación sobre el electrodo de Znes:

Zn  Zn++ + 2e

Constituyéndose el electrodo de Zn en el ánodo. Igualmente, la semireacción de reducción sobre el electrodo de Cu, que será el cátodo será:

Cu++ + 2e  Cu

El flujo de electrones se realiza desde el ánodo hacia el cátodo. Si se conecta un multímetro entre los electrodos se podrá observar el sentido de la corriente, y como toda corrienteeléctrica se debe a una diferencia de potencial entre los electrodos, esta diferencia de potencial vendría a ser la fuerza electromotriz de la celda.

Experimentalmente se ha determinado que el voltaje de la celda es función de la relación de las concentraciones de iones Z++ y Cu++. Si la temperatura es 25C y las concentraciones iguales, el voltaje de la pila será 1.10 voltios. Si se aumenta laconcentración del ion Zn++ o si se disminuye la concentración del ion Cu++, el voltaje disminuirá; y aumentará en caso contrario.

El voltaje de una celda galvánica, ξ, depende principalmente, tanto de las sustancia químicas que intervienen en la reacción como de sus concentraciones. Mide la tendencia de los reactantes a formar productos.

Si la reacción se realiza espontáneamente de izquierdaa derecha, el potencial ξ será de signo positivo. El ξ de la celda en función de las concentraciones para cualquier reacción redox está dada por la ecuación de Nernst.

aA + bB  cC + dD

Una expresión cuantitativa para la ecuación que acabamos de dar será:

ξ = ξ - 0.059/n * log[C]c[D]d/[A]a[B]b

Donde:

ξ : Potencial de la celda.
ξ: Potencial estándar de lacelda.
n : Número de electrones transferidos en la reacción.
[ ] : Concentración de cada uno de las componentes con un exponente igual a su coeficiente estequiométrico.

Electrólisis: Las reacciones de oxidación-reducción que ocurren espontáneamente pueden ser usadas como fuente de energía eléctrica, pero en muchos otros procesos es necesario que ocurran este tipo de reacciones,...