Manual de electroquimica

INTRODUCCIÓN.

En la naturaleza se reconocen a cerca de cien elementos que son capaces de combinarse y formar compuestos químicos, algunos de ellos naturales y otros obtenidos mediante procesos manejados por la voluntad del hombre o como consecuencia de sus acciones. De esos cerca de cien elementos se sabe que al combinarse han producido poco más de dos millones y medio de compuestos. Estos esposible debido a la gran capacidad de combinación que tienen algunos de ellos, como el oxígeno, hidrógeno, carbono; pero también porque cada uno de ellos puede presentar distintas opciones.
Tomemos como ejemplo el cloro y algunas de sus formas comunes:
Cloruro, cloro molecular, hipoclorito, clorito, clorato y perclorato, todos ellos salvo el cloro molecular tienen una gran posibilidad decombinarse con especies como los iones de sodio, potasio, calcio y si pensamos que cada una de las formas del cloro exceptuando al molecular se combina con los iones de estos tres metales tendremos:
Cloruro de sodio cloruro de potasio cloruro de calcio
Hipoclorito de sodio hipoclorito de potasio hipoclorito de calcio
Clorito de sodio clorito de potasio clorito de calcio
Clorato de sodioclorato de potasio clorato de calcio
Perclorato de sodio perclorato de potasio perclorato de calcio
Observamos que la cantidad de compuestos se ha multiplicado, y esto sigue creciendo conforme se dan otras combinaciones, como puede ser con el ión amonio o con el ión hidrógeno:
Cloruro de amonio ácido clorhídrico (HCl)
Hipoclorito de amonio ácido hipocloroso (HClO)
Clorito de amonio ácidocloroso (HClO2)
Clorato de amonio ácido clórico (HClO3)
Perclorato de amonio ácido perclórico (HClO4).
Así entonces la capacidad para obtener un gran número de compuestos se debe tanto a la posibilidad de combinación entre los elementos, como a distintas proporciones como se ilustra en el caso de los ácidos para las especies cloradas. Estas proporciones distintas dependen de las propiedadeseléctricas de los elementos, y particularmente a la distribución de la carga eléctrica de los elementos al momento de combinarse.
Así entonces observamos que algunos elementos como el sodio, Na, cuando se combina con el oxígeno forma Na2O, mientras que otros elementos como el Fe, cuando se combina con el oxígeno forma FeO, Fe3O4 o Fe2O3. Considerando que FeO + Fe2O3 juntos formarían Fe3O4, podemosentonces suponer solamente dos formas FeO y Fe2O3.
Luego podemos observar que si en lugar de sodio, estudiamos el comportamiento del Li, K, Rb, Cs y Fr, todos ellos tienen la misma combinación con el oxígeno: Li2O, K2O, Rb2O, Cs2O, Fr2O. Y así ocurre en toda la organización de la tabla periódica. Podemos sustituir oxígeno por azufre y tener: Na2S, Li2S, K2S, Rb2S, Cs2S, Fr2S.

De los estudiosrealizados se conoce además que cuando las especies se enlazan, la distribución de las cargas eléctricas resultantes no son siempre homogéneas y aún cuando se tenga un enlace con compartición del par electrónico, normalmente una especie gana en cuanto a la probabilidad de tenerlo de manera permanente y más cercana a su núcleo. Esta capacidad, electronegatividad, determina las características de lacarga eléctrica, así entonces tendremos especies con carga negativa y otras con carga positiva, las más electronegativas conservan el signo negativo. También se sabe que los compuestos que se obtienen de las combinaciones elementales van modificándose cuando interactúan con otros elementos o compuestos y que la modificación de carga eléctrica ocurre tanto en elementos como en compuestos.

HClO4 =>HClO3 => HClO2 => HClO = Cl2 => Cl-

En este caso el cloro va modificando su carga de +7, a + 5, +3, +1, 0 y -1.
Disminuye o reduce su carga y se dice que se va reduciendo.

CH4 => CH3-OH => H2C=O => HCOOH => CO2
En este caso el carbono va ganando porcentaje de oxígeno, su carga se va incrementando y se dice que se va oxidando.
Cada una de las especies químicas que es producida y...